石墨烯納米帶場效應管結構優(yōu)化

編號：NMJS03900

篇名：石墨烯納米帶場效應管結構優(yōu)化

作者：趙磊； 趙柏衡； 常勝； 王豪； 黃啟�。�

關鍵詞：石墨烯納米帶場效應管(GNRFET)； 結構優(yōu)化； 摻雜； 開關電流比； 亞閾值擺幅；

機構： 武漢大學物理科學與技術學院； 武漢大學微電子與信息技術研究院；

摘要： 石墨烯納米帶場效應管(graphene nanoribbon field effect transistor,GNRFET)作為后硅基時代集成電路基礎器件的有力競爭者受到廣泛關注。以數(shù)字電路應用為指向,基于密度泛函理論的計算仿真,對GNRFET的結構設計優(yōu)化進行了研究。分析了寬度N=3m和N=3m+1(m為正整數(shù))兩系列半導體型石墨烯納米帶的傳輸特性,結果表明N=3m系的扶手椅型石墨烯納米帶(armchair GNR,AGNR)更適合作為晶體管的溝道。研究了摻雜對GNRFET性能的影響,得到明顯n型特性,并確定了摻雜位置;探討了溝道長度對器件的影響,得到了較大的開關電流比(約1 700)和較小的亞閾值擺幅(30～40 mV/decade)。這些優(yōu)化手段有效提高了GNRFET的性能,可指導其設計和制備。