基于石墨烯异质结的隧穿场效应管研究

为解决现有隧穿场效应管(TFET)开态电流相对较低的问题,设计一种以石墨烯异质结为导电沟道的新型TFET器件。根据石墨烯条带导电性与边缘形状相关这一特性,设计一种带隙可变的石墨烯异质结,用作TFET的导电沟道,调控器件的开关态电流。使用NanoTCAD ViDES仿真软件进行研究,结果表明:新型TFET器件的开态电流达到6.3μA,关态电流达到3.2×10^(-10)A,亚阈值摆幅降至45.6mV/dec。相比一般石墨烯材料的TFET,开态电流提升了70%,拥有更好的开关特性。

一种新型石墨烯条带隧穿场效应管

基于隧穿场效应管(TFET)P-I-N结构,考虑在源区与沟道之间施加一段与源区掺杂性质相反的高掺杂区(PNIN-TFET),加大源区到沟道的转变,提高TFET的开态电流。通过NanoTCAD ViDES软件计算石墨烯PNIN-TFET的开态电流、亚阈值摆幅等物理参数,试验发现,采用PNIN结构并且利用有掺杂浓度梯度变化的漏区能提高TFET性能,经过优化,器件开态电流从4.15×10^(-7) A提高到2.32×10^(-6) A,泄漏电流从4.1×10^(-11) A降低到2.3×10^(-17) A,亚阈值摆幅从49.23mV/dec降低到26.15mV/dec。

异质栅氧化层石墨烯隧穿场效应管构建反相器

本文研究了不同结构的石墨烯纳米条带(GNR)隧道场效应晶体管(TFET)应用于反相器的性能。主要是在HSPICE中构建逻辑电路,并且基于Verilog-A模型的查找表进行的,主要比较了高K氧化层石墨烯隧穿场效应管(HKTINV)和异质氧化层石墨烯隧穿场效应管构建反相器(HTINV)的性能。

MTJ和TFET中隧道电流的计算及研究进展

随着器件尺寸的缩小和集成度的不断提高,电子器件的发展正遭遇功耗以及尺寸极限等瓶颈。为突破这些瓶颈,许多新型的电子器件模型应运而生。其中重要的一类是基于量子力学隧道效应或者与隧道效应直接相关的器件。因此,严格计算隧道电流成为这些器件研究的基础。本文以磁隧道结和隧穿场效应管为例,介绍了隧道电流计算的理论基础以及一维到一维(1T1)、二维到二维(2T2)、二维到三维(2T3)、三维到二维(3T2)等各种模式的隧道电流的计算方法和研究进展。由于石墨烯具有许多独特性质,成为近年人们关注的明星材料。但石墨烯材料的采用也带来许多理论和实践中的问题,比如3T2隧穿的理论计算问题。本文对这些问题也进行了简单综述和讨论。