在我们的实验室中,我们致力于开发用于检测蛋白质和核酸的电子生物传感器。这些传感器由基于功能化导电纳米碳材料(例如原子级厚度的石墨烯或碳纳米管)的场效应晶体管 (FET) 器件制成。纳米碳 FET 是一种用于定量检测生物标志物的有前途的技术,具有简单、低成本制造和无标记实时电读数等独特优势。本次实习的目标是优化生物分子和石墨烯器件之间的表面相互作用,结合使用纳米传感器的电测量、高分辨率表面显微镜和/或计算方法。这些实验将用于优化这些传感器检测癌症生物标志物的灵敏度指标。
通过最大程度地减少电动机内SIC功率模块的传导功率损失,有助于实现高效率。Ti的UCC14141-Q1隔离DC/DC功率模块集成了控制器,功率级,变压器,整流器和反馈监视逻辑,从而使Empel Solutions所证明的小模块化方法能够证明。UCC14141-Q1模块可以调整SIC场效应晶体管(FET)的正栅极和负栅极驱动电压,而其1%的电压精度有助于保持SIC FET传导功率较低,从而延长电池的运行时间,从而驱动范围。与使用传统的离散变压器相比,UCC14141-Q1的小重中心有助于减少车辆生命周期内的机械应力,从而提高了振动耐受性。
图 2. 使用宽度归一化导通电流除以源漏电场与栅极场感应载流子浓度,对 HP 晶体管类别中的一组 2D FET 演示进行性能基准测试。1L:单层。>3L:厚度超过三层。2020 IRDS HP:IRDS 预计的 5 纳米节点高性能逻辑晶体管规格。2020 IRDS HD:IRDS 预计的 5 纳米节点高密度或低功耗逻辑晶体管规格。带有叠加“×”的数据点表示 I Max /E SD 是从输出特性(I DS 与 V DS )的线性区域中提取的情况,因此与来自饱和状态的其他点相比可能被夸大。插图:底部栅极 2D FET 的示意图(添加了顶部栅极,在某些报告的设备中使用),其中突出显示了关键参数。 12,51,53-65
SANDEEP KUMAR ECE 助理教授 学历:博士(在读)、技术硕士(ECE)、技术学士(ECE) 兴趣领域:纳米级固态器件的建模与仿真 联系电话:+91- 9411751826 电子邮箱:sandy.ec@gmail.com,sandeep.kumar@gbpec.ac.in 工作经历(总计:10 年) 2012 年 7 月至今,GB Pant 工程技术学院电子与通信工程系助理教授,Pauri Garhwal。 研究兴趣: • JLFET、TFET 的建模与仿真。 • FET 生物传感器 教育: • 哲学博士(Ph.D.)(在读) • 印度 Pantnagar GBPUAT 技术学院电子与通信工程硕士(M.Tech)。 • 印度潘特纳加尔 GBPUAT 技术学院电子与通信工程学士 (B.Tech.)。 Google 学术简介:(链接:https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=en&user=XFN2CPoAAAAJ 研究出版物:期刊论文:1. S. Kumar、Y. Singh、B. Singh 和 PK Tiwari,“基于介电调制双通道沟槽栅极 tfet 的生物传感器的仿真研究”,IEEE Sensors Journal,2020 年。2. S. Kumar、Y. Singh 和 B. Singh,“具有双重感应功能的基于扩展源双栅极隧道 FET 的生物传感器”,Silicon,第 1-8 页,2020 年。3. S Kumar、B Singh 和 Y Singh,“用于生物传感应用的介电调制沟槽双栅极无结 FET 的分析模型”,IEEE Sensors Journal,2021 年担任的职责:
将铁电负电容 (NC) 集成到场效应晶体管 (FET) 中有望突破被称为玻尔兹曼暴政的功耗基本限制。然而,在非瞬态非滞后状态下实现稳定的静态负电容仍然是一项艰巨的任务。问题源于缺乏对如何利用由于域状态出现而产生的 NC 的根本起源来实现 NC FET 的理解。在这里,我们提出了一种基于铁电域的场效应晶体管的巧妙设计,具有稳定的可逆静态负电容。使用铁电电容器的电介质涂层可以实现负电容的可调性,从而极大地提高了场效应晶体管的性能。
Section Instructor Office E-mail Address Phone 1 Serdar Kocaman E-112 skocaman@metu.edu.tr 210 2372 2 Murat Eyüboğlu DZ-09 meyub@metu.edu.tr 210 2361 3 Nevzat G. Gençer DZ-02/1 ngencer@metu.edu.tr 210 2314 4 Selçuk Yerci C-110 syerci@metu.edu.tr 210 2344 5cengizBeşikcig-101 besikci@metu.edu.edu.tr 210 4530 6 Cengizbeşikcig-101 besikci@metu.edu.tr.tr.tr 210 4530课程说明:基本半核心概念:基本的半核心概念。半导体和物理电子设备中的传导机制。P-N结二极管的物理学,双极连接晶体管(BJTS)和现场效应晶体管(FET)。操作和特征模式。BJT和FET的晶体管偏置和小信号模型。晶体管中的次要效应。二极管和晶体管的动态模型。对计算机辅助设计的建模概念。
在电子设备结构中引入层状二维 (2D) 材料是提升电子设备性能和提供附加功能的一种有趣策略。例如,石墨烯(导电性)已用作电容器 [ 1 ] 和电池 [ 2 ] 中的电极,而过渡金属二硫属化物 (TMD),例如 MoS 2 、 WS 2 和 WSe 2(半导体性),常用作场效应晶体管 (FET) 和光电探测器 [ 3 – 5 ] 中的沟道。六方氮化硼 (h-BN) 是由 B 和 N 原子排列成 sp 2 六方晶格的二维层状材料,其带隙为 5.9 eV [ 6 ]。因此,h-BN 是一种电绝缘体,并且在许多不同的应用中非常有用。到目前为止,h-BN 已被证明是一种非常可靠的 FET 栅极电介质,并且能够比高 k 电介质更好地抵抗电应力 [7,8],因为
硅互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的缩放已达到 10 纳米以下技术节点,但进一步缩放越来越具有挑战性,因为器件的栅极静电要求大幅减少沟道厚度以保持所需的性能 1 。场效应晶体管 (FET) 的最终沟道厚度可能在 1 纳米以下范围内。但是,任何三维 (3D) 半导体晶体都无法轻易实现这一点,因为在沟道到电介质界面处电荷载流子的散射增加,导致迁移率严重下降 2 。二维 (2D) 半导体材料单层厚度约为 0.6 纳米,可以提供解决方案。这类材料包括过渡金属二硫属化物 (TMD),其通式为 MX 2 ,其中 M 是过渡金属(例如,Mo 或 W),X 是硫属元素(例如,S、Se 或 Te)3 – 8。材料中没有悬空键也提供了实现更好的通道到电介质界面的潜力。基于机械剥离的单晶 2D 薄片的早期研究,以及基于大面积生长的合成 2D 单层的最新发展,都表明了 2D 晶体管的良好特性。然而,仍有许多挑战有待解决,这使得 2D FET 在未来超大规模集成 (VLSI) 技术中的应用潜力尚不明确。在本篇评论中,我们探讨了 2D FET 在未来集成电路中的发展。我们首先考虑大面积生长
过去 60 年,集成电路中晶体管数量的迅猛增长推动了电子技术的进步。因此,现代电子芯片包含数十亿个场效应晶体管 (FET),而最先进的硅 FET 由薄至 7 纳米(相当于 13 个原子层 1 )的结构构成。然而,像硅这样的三维材料在进一步减小厚度时,迁移率会急剧下降。此外,非晶态和粗糙的沟道/氧化物界面(也存在于先进的高 k 技术中,如二氧化铪,HfO 2;k,介电常数)的影响变得越来越有害。因此,仅仅依靠标准硅技术进一步缩小现代电子设备的体积正在慢慢停滞 2 。继续缩小设备体积最有希望的解决方案之一是使用具有原子级厚度的二维 (2D) 沟道 3、4 的 FET,它们本质上提供亚纳米级的沟道厚度。然而,2D 技术缺乏能像二氧化硅 (SiO 2 ) 与硅一样有效的绝缘体。理想情况下,这种绝缘体必须能够扩展到等效氧化物厚度 (EOT;与某种替代绝缘体产生相同电容的 SiO 2 厚度) 的单个纳米以下,并且质量足够高以保持低漏电流。此外,绝缘体应该与通道具有明确的界面,绝缘体缺陷数量少,并且介电稳定性高。Hailin Peng 和同事在《自然电子学》上撰文,表明高迁移率 2D 半导体 Bi 2 O 2 Se 可以共形氧化为原子级薄的天然氧化物亚硒酸铋 (Bi 2 SeO 5 ),随后可用作 FET 5 中的栅极绝缘体。目前,六方氮化硼 (hBN) 被广泛认为是二维电子器件最有前途的绝缘体,因为它是结晶的,并且具有干净的范德华界面 6 。然而,hBN 不太可能满足低漏电要求
