本文關(guān)鍵詞：碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管:現(xiàn)狀和未來(lái)

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【摘要】：硅基互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)場(chǎng)效應(yīng)晶體管工藝已經(jīng)發(fā)展到了14 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn),預(yù)計(jì)將很快到達(dá)其極限,需要尋找新的信息器件來(lái)延續(xù)摩爾定律.由于具備超小尺寸、高遷移率等顯著優(yōu)點(diǎn),碳納米管被認(rèn)為是后摩爾時(shí)代最有潛力替代硅作為晶體管溝道的納米材料之一.經(jīng)過(guò)近20年的研究,基于碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步.本文將回顧碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管領(lǐng)域的關(guān)鍵性技術(shù),包括N型歐姆接觸實(shí)現(xiàn)、"無(wú)摻雜"CMOS技術(shù)、自對(duì)準(zhǔn)頂柵結(jié)構(gòu)以及尺寸縮減技術(shù)等.而且我們將分析碳納米管晶體管在大規(guī)模材料制備以及碳管和電極接觸方面存在的問(wèn)題,并提出可能的解決方案.在此基礎(chǔ)上,通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果,對(duì)碳納米管電子學(xué)的未來(lái)發(fā)展做出預(yù)測(cè)和展望,結(jié)果表明碳納米管晶體管的潛力巨大,通過(guò)對(duì)材料和器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化,碳納米管晶體管在性能上可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硅基半導(dǎo)體對(duì)應(yīng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的晶體管,成為后摩爾時(shí)代極其具有競(jìng)爭(zhēng)力的信息器件.
【作者單位】： 北京大學(xué)電子學(xué)系納米器件物理與化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 碳納米管 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 納米電子
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):61321001,61322105,61376126)
【分類號(hào)】：TN386
【正文快照】： 1引言 現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)是集成電路芯片,而構(gòu)成集成芯片的器件單元幾乎都是由硅基CMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistors,FET)組成.場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一個(gè)電壓控制電流源的元件,通過(guò)柵極的調(diào)制,來(lái)控制源漏之間的電流大小,使其呈現(xiàn)開(kāi)態(tài)和關(guān)態(tài),由此定義邏輯1和邏輯0.場(chǎng)

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本文編號(hào)：599073