CMOS晶体管的紧凑建模是硅制造和电路仿真之间的重要桥梁[1]。为了捕捉器件物理的复杂性,必须在紧凑模型中引入越来越多的模型参数,这对参数提取和仿真效率提出了巨大挑战。为了提取CMOS晶体管的模型参数,已经提出了一种基于机器学习的方法[2,3]。此外,人工神经网络(ANN)已用于通用晶体管行为的紧凑建模[4,5]。然而,由于没有明确的物理意义,这种人工神经网络(ANN)会阻碍模型的可扩展性和效率。因此,开发一种紧凑、可扩展、计算高效的CMOS晶体管模型势在必行。
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该团队取得了哪些成功?除了证明商用晶体管在低温下表现为量子点外,该团队还展示了使用商用半导体代工技术创建大型量子比特阵列的可行性。研究生 Suyash Pati Tripathi 设计了该团队的第一个 2 × 4 量子点阵列,实现了一个重要的里程碑。“这一突破使我们能够展示可以相互耦合的最小量子点(15 纳米 × 18 纳米)——这是量子技术领域向前迈出的重要一步,”他说。“然而,这只是一个开始!下一个目标是将这种量子点阵列与电子电路结合起来,创建一个完全集成的量子处理器。这种集成将使我们更接近开发实用、可扩展的量子计算机。”
摘要:高接触电阻一直是开发高性能过渡金属二硫属化物 (TMD) 基 p 型晶体管的瓶颈。我们报道了简并掺杂的少层 WSe 2 晶体管,其接触电阻低至 0.23 ± 0.07 k Ω·μ m/接触,其使用氯化铂 (IV) (PtCl 4 ) 作为 p 型掺杂剂,该掺杂剂由与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造工艺兼容的离子组成。栅极长度为 200 nm 的顶栅器件表现出良好的开关行为,这意味着掺杂剂扩散到栅极堆栈中并不显著。这些器件在空气中放置 86 天后未进行任何封装,同时在 78 K 温度下保持简并掺杂状态,且压力低于 10 − 5 Torr,突显了掺杂剂的稳定性。所提出的方法阐明了对具有减薄肖特基势垒宽度的晶体管进行图案掺杂以获得低接触电阻器件的高稳定性方法的可用性。关键词:二硒化钨、电荷转移掺杂、场效应晶体管、二维材料、高稳定性
摘要:二维(2D)半导体最近由于其独特的光学和电子特性而引起了光传递的极大兴趣。然而,对于单层光晶体管,可检测到的光谱范围和光吸收效率通常非常有限。在这里,我们演示了基于零差(0D)硅量子点(SIQDS)和二硫化钼(MOS 2)形成的范德华异质结构(VDWH)(VDWH)(VDWH)(VDWH),尤其是在Ultraviolet(UV)的光谱范围内,该光谱(MOS 2)表现出很高的检测和响应率。与单独基于单层MOS 2的光晶体管相比,SIQD/MONOLAYER MOS 2 VDWH光晶体管的探测率提高了100倍(从1.0×10 12到1.0×10 12到1.0×10 14 cm×Hz 1/2/w),响应率提高了89倍,响应率提高了66.7秒66.7至66.7 s/f。对于SIQD/几层MOS 2 VDWH,还观察到增强的检测和响应性。分析和对照实验表明,跨SIQD/MOS 2 VDWH的电荷转移导致光子效应和光量。高性能SIQD/MOS 2 VDWH光晶体管对超敏化光检测,基于紫外线的光学通信,神经形态视觉传感和发射速度计算应用具有巨大的希望。关键字:0d/2d van der waals异质结构,Si Quantum Dot,MOS 2,光晶体管,高检测性,高响应率■简介
标题:综合,超快的全光极化晶体管摘要:自从Dennard缩放大约15年前,处理器的时钟频率一直停滞在几个GHz处。尽管可以以THZ速度切换的全光晶体管可能会带来性能的飞跃,但由于低光学非线性和笨重的组件,在数十年的研究中无法实现这一承诺。现在研究了新一代设备的基础,这些设备的基础与新型材料和集成的光子结构利用了所谓的强光 - 互动制度,这些材料和集成的光子结构可以通过attojoule开关能量实现紧凑的超快全光逻辑回路[1,2]。在这项工作中,将提出朝着该目标的实验进展,包括级联的设置,其中自发的偏振子冷凝物是在一个腔(种子)中产生的,并喂入另一个空腔(晶体管)以诱导北极星冷凝[3,4]。此外,将提出亚皮秒时间尺度上的快速极性凝结动力学,并确定重要的晶体管指标,例如信号扩增(高达60倍)和开/关灭绝率(最高9:1)(最高9:1)。这些发现表明,可以开发可扩展的综合,超快全光晶体管的潜力,从而可以进行更复杂的全光逻辑电路。此外,将提出一种控制这些超快全光晶体管的方法,利用基于相位材料的记忆单元。这项工作由EU H2020 EIC Pathfinder Open Project“ Polloc”(授予协议号956071)。Photonics 13,378–383(2019)。899141)和EU H2020 MSCA-ITN项目参考文献[1] Anton V. Zideadeli,Anton V. Baranikov,Sannikov Deni,Urbon Darius,Scienty Fish,Woods。Shishkov,Evgeny S. Andrianov,Yurii E.Anton V. Zasedatele,“ Anton V. Baranikov,Urbon的Darius,Fabio Scianf,单科学,自然597, 493–497(2021)。[3] D. Urbons,“移动秋千入口的小动物”,eth diss。,no。26125,2019。[4] P. Tassan,D。Urbours,B。Climate,J。Bolten,T。Wahlbrink,M。C. Lemme,M。Forster,U.Scherf,R.F。Mahrt,T.Stöferle,超快完整性全光极化晶体管,” ARX:2404.01868V1,(2024)。
石墨烯场效应晶体管(G-FET)似乎是用于感测电荷的合适候选者,因此引起了对离子和化学检测的浓厚兴趣。尤其是它们的高灵敏度,化学鲁棒性,透明度和弯曲性,具有独特的结合,用于接口生活和软质。这里证明了它们通过将它们与离子通道偶联受体(ICCR)相结合的能力来证明它们的能力。这些受体在活细胞膜内自然或人工表达,以产生感兴趣的化学物质。在这里,这些生物传感器已成功地与G-FET阵列结合使用,该阵列将ICCR的生物激活转换为可读的电子信号。该混合生物电机设备利用生物体受体的优势和石墨烯场的效应,可以选择性检测生物分子,这是当前电子传感器的缺点。此外,G-FET允许歧视离子滤光器的极性,否则这些频率却隐藏在常规的电生理记录中。G-FET阵列具有的多站点记录能力为多尺度感测和高吞吐量筛选的蜂窝溶液或分析物提供了许多可能性,这既是健康和环境监测的基本兴趣又具有应用的兴趣。
二维(2D)结构由具有高载体迁移率的原子薄材料组成的二维(2D)结构已被研究为未来晶体管1-4的候选。然而,由于合适的高质量介电的不可用,尽管具有优越的物理和电气特性,但2D现场效应晶体管(FET)仍无法获得全部理论潜力和优势。在这里,我们证明了原子上薄的单晶Al 2 O 3(C-al 2 O 3)作为2D FET中的高质量顶栅介电。通过使用插入式氧化技术,在室温下,在单晶Al表面形成了稳定,化学计量和原子较薄的C-Al 2 O 3层,厚度为1.25 nm。由于有利的晶体结构和明确定义的接口,栅极泄漏电流,界面状态密度和C-AL 2 O 3的介电强度3符合国际路线图3,5,7的国际路线图3,5,7。通过由源,排水,电介质材料和门组成的一步转移过程,我们实现了顶部的MOS 2 FET,其特征是以61 mV的陡峭亚阈值摇摆为61 mV-1-1-1,高/OFF电流比为10 8,并且非常小的滞后率为10 mV。这种技术和材料证明了产生适合整合到完全可扩展的晚期2D FET的高质量单晶氧化物的可能性,包括负电容晶体管和自旋晶体管。
摘要:金属与其导电通道之间的有效欧姆接触是开发高性能Ga 2 O 3 基晶体管的关键步骤。与块体材料不同,退火过程中多余的热能会破坏低维材料本身。考虑到热预算问题,提出了一种可行且温和的解决方案(即含氩气的等离子体处理)来实现与(100)β-Ga 2 O 3 纳米片的有效欧姆结。首次用X射线光电子能谱比较研究了四种等离子体处理(即混合气体SF 6 /Ar,SF 6 /O 2 /Ar,SF 6 /O 2 和Ar)对(100)β-Ga 2 O 3 晶体的影响。通过最佳等离子体预处理(即氩等离子体,100 W,60 s),所得的 β -Ga 2 O 3 纳米片场效应晶体管(FET)无需任何后退火即可表现出有效的欧姆接触(即接触电阻 RC 为 104 Ω·mm),从而可获得具有竞争力的器件性能,例如高电流开/关比(> 10 7 )、低亚阈值摆幅( SS ,249 mV/dec)和可接受的场效应迁移率( µ eff ,~21.73 cm 2 V − 1 s − 1 )。通过使用重掺杂的 β -Ga 2 O 3 晶体(N e ,~10 20 cm − 3 )进行氩等离子体处理,接触电阻 RC 可进一步降低至 5.2 Ω·mm。这项工作为增强低维Ga2O3基晶体管的欧姆接触性能开辟了新的机会,并可进一步使其他基于氧化物的纳米器件受益。