摘要
在当今后摩尔时代下，器件芯片的高性能、低功耗特性对于物联网、人工智能和 5G 等关键领域而言将变得至关重要。然而，随着摩尔定律的发展，传统晶体管的节点推进和尺寸缩小的趋势逐渐放缓，难度也逐渐增大。因此，技术创新是后摩尔时代微电子器件实现多样化发展的关键，特别是晶体管的沟道材料。最近，新兴的二维半导体材料受到了研究者们的广泛关注，其凭借着传统半导体不具备的超薄的厚度、自然钝化的表面、良好的栅控能力、高的迁移率等优异性质，在下一代微纳电子器件的发展进程中发挥了关键作用。
近日，南京理工大学张胜利教授团队基于有效质量差异性设计了高性能、低功耗亚 10 纳米二维 BiN 晶体管，结合第一性原理和非平衡格林函数理论，探索了有效质量、态密度、开态电流、亚阈值摆幅等性质受能带散射程度的影响，揭示了二维 BiN 晶体管在窄沟道器件应用上的潜力，为开发新一代二维微电子器件提供了新的思路。相关研究成果以“Designing sub-10-nm Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors via Ballistic Transport and Disparate Effective Mass: The Case of Two-Dimensional BiN”为题发表于应用物理类期刊《Physical Review Applied》，博士生周文瀚为第一作者。
参考文献
- H. Zhou, S. L. Zhang, S. Y. Guo, Y. Y. Wang, J. Lu, X. Ming, Z. Li, H. Z. Qu, H. B. Zeng, “Designing sub-10-nm Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors via Ballistic Transport and Disparate Effective Mass: The Case of Two-Dimensional BiN”, Physical Review Applied, 2020, 13, 044066. DOI: 10.1103/PhysRevApplied.13.044066
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