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碳化硅 MOSFET 中栅极开关不稳定性的频率依赖性
马克西米利安 W. Feil1,2，Maximilian W. Feil1,2，Maximilian W. Feil1,2，Maximilian W. Feil1,2，Maximilian W. Feil1,2，A ∗，Katja Waschneck1，B，B，B，Hans Reisinger1，C，C. ER1，C，Paul Salmen1，D，Gerald Rescher3，E，Thomas Aichinger3，F，∗，Katja Waschneck1，B，Hans Reisinger1，C，Paul Salmen1，D，Gerald Rescher3 3，F，∗，Katja Waschneck1，B，Hans Reisinger1，C，Paul Salmen1，D，Gerald Rescher3，E，Thomas Aichinger3，F，F，∗，Ka tja Waschneck1，B，B，Hans Reisinger1，C，C，C，D，D，Gerald，Gerald，Gerald，aiching b.1 Salmen1，D，Gerald Rescher3，E，Thomas Aichinger3，F，∗，Katja Waschneck1，B，Hans Reisinger1，C，Paul Salmen1，D，Gerald Rescher3，E，E，E，Thomas Aichinger3，F，F，F，Thomas aichinger3，F，F，f，katja reisinger，salmen，salmen，salmen，thom thom thom 3， A Waschneck1，B，Hans Reisinger1，C，Paul Salmen1，D，Gerald Rescher3，E，Thomas Aichinger3，F，
纳米管中栅极静电可控性的增强
近年来，随着半导体技术进入10nm以下技术节点，短沟道效应（SCE）和功耗耗散问题成为场效应晶体管进一步小型化面临的巨大挑战，需要采取强制性措施予以解决。从3nm技术节点开始，环绕栅极结构提高的SCE抑制能力使环绕栅极场效应晶体管登上了历史舞台。本文展示了双栅极纳米管环绕栅极场效应晶体管（DG NT GAAFET）的超强静电控制能力，并与具有相同器件参数设计的纳米管（NT GAAFET）和纳米线环绕栅极场效应晶体管（NW GAAFET）进行了比较。与NT GAAFET和NW GAAFET相比，DG NT GAAFET的I on 分别提升了62％和57％。此外，由于静电控制的增强，DG NT GAAFET 中的 SCE 得到了明显抑制，这可以通过改善 I off 、SS 和 I on /I off 比来证明。另一方面，NT GAAFET 的 I on 与 NW GAA-FET 相当，而与 NW GAA-FET 相比，它的 I off 小 1 个数量级，SS 小近 2 倍，体现了纳米管通道结构的优越性。最后，通过 TCAD 模拟研究验证了纳米管通道结构，特别是双栅极纳米管结构对 L g 缩放的稳健性。关键词：双栅极，纳米管，纳米线，短沟道效应，功耗耗散。
利用多栅极结构实现原子级精度石墨烯纳米带的可调量子点
原子级精确的石墨烯纳米带 (GNR) 因其可大幅改变的电子特性而日益受到关注，这些特性可通过在化学合成过程中控制其宽度和边缘结构来定制。近年来，GNR 特性在电子设备中的开发主要集中在将 GNR 集成到场效应晶体管 (FET) 几何形状中。然而，由于存在单栅极，此类 FET 器件的静电可调性有限。本文报道了将 9 个原子宽的扶手椅型石墨烯纳米带 (9-AGNR) 集成到由超窄手指栅极和两个侧栅极组成的多栅极 FET 几何形状中的设备。高分辨率电子束光刻 (EBL) 用于定义窄至 12 纳米的手指栅极，并将它们与石墨烯电极相结合以接触 GNR。低温传输光谱测量揭示了具有丰富库仑钻石图案的量子点 (QD) 行为，表明 GNR 形成的 QD 既串联又并联。此外，结果表明，附加栅极能够实现纳米结中 QD 的差分调谐，为实现基于 GNR 的多点系统的多栅极控制迈出了第一步。
通过色散栅极传感表征的INSB双量子点中的变量和轨道依赖性自旋轨道场取向
利用色散栅极传感（DGS），我们研究了在INSB纳米线中定义的多电子双量子点（DQD）中的自旋轨道（B SO）方向。在表征间点隧道耦合的同时，我们发现测得的分散信号取决于电子电荷占用以及外部磁场的振幅和方向。当DQD被总奇数电子占据时，色散信号主要对外部场取向不敏感。对于由总数均匀数量占据的DQD，当有限的外部磁场与有效的B So取向对齐时，分散信号会降低。这一事实可以识别B的b方向，以实现不同的DQD电子占用。B SO取向在电荷跃迁之间差异很大，通常既不垂直于纳米线也不垂直于芯片平面。此外，B因此对于涉及相同价轨道的一对过渡对，并且在此类对之间有所不同。我们的工作是表征量子点系统中自旋轨道相互作用的DG的实用性，而无需通过设备的任何当前流量。
在栅极定义的Inas＆sol; al nanowires中的Andreev结合态的非局部电导光谱
在半导体的纳米线（NWS）中，通过一层超导体，来自正常金属接触的隧道频谱揭示了粒子孔象征符号符号符号符号符号符号（ABSS），该状态（ABSS）位于设备中，由电气孔，设备，设备界限，或限制在设备内部，或者。Andreev反射的过程在存在超导间隙的情况下实现了可测量的电流。在正常和超导相之间的边界上的电子和孔之间反映了与相结合镜的光子反射相似[2-4]。最近，已经意识到一种设备的几何形状，可以在两个正常的导线上测量连接到相同近端的NW的频率电流，同时使母体超导体接地[5，6]。非局部电导被测量为在一个探针上的差分电流响应，以响应在另一个探针上施加的差分电压。对于小于超导间隙的施加电压，非局部运输是由夫妇到相关隧道探针的Andreev状态介导的。观察研究预测了具有特定自旋轨道和Zeeman效应的NWS拓扑相变的非局部相变的特征签名[7-10]。与局部和非局部电导有关的特征对称关系已通过实验报告[5]。在实验中也报道了在非局部电导段中在非局部电导率中测得的诱导间隙的结束[6]。使用相同的传输过程，已使用与一个超导和两个正常导线耦合的量子点来证明Cooper-Pair分裂[11-14]。在蒸汽液体固定的NWS和碳纳米管中，已报道了由量子点状态诱导的亚段状态的非局部态度[13、15、16]。
优化 14 nm 双栅极 Bi-GFET 以降低漏电
近年来，电子技术的突破使金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的物理特性不断提升，尺寸越来越小，质量和性能也越来越高。因此，生长场效应晶体管 (GFET) 因其优异的材料特性而被推崇为有价值的候选者之一。14 nm 水平双栅极双层石墨烯场效应晶体管 (FET) 采用高 k 和金属栅极，分别由二氧化铪 (HfO 2 ) 和硅化钨 (WSi x ) 组成。Silvaco ATHENA 和 ATLAS 技术计算机辅助设计 (TCAD) 工具用于模拟设计和电气性能，而 Taguchi L9 正交阵列 (OA) 用于优化电气性能。阈值电压 (V TH ) 调整注入剂量、V TH 调整注入能量、源极/漏极 (S/D) 注入剂量和 S/D 注入能量均已作为工艺参数进行了研究，而 V TH 调整倾斜角和 S/D 注入倾斜角已作为噪声因素进行了研究。与优化前的初始结果相比，I OFF 值为 29.579 nA/µm，表明有显著改善。优化技术的结果显示器件性能优异，I OFF 为 28.564 nA/µm，更接近国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年目标。
实验证明了1.2 kV的沟槽簇状隔热栅极双极晶体管
硅IGBT的开发一直以更高的功率效率和更高的当前处理能力来设计优化和降低电源转换器系统的成本。在过去的三十年中，通过引入沟槽几何学[1]，野外停机（FS）技术[2]和注射增强（IE）效应来取得重大进展。但是，在州绩效，切换频率和长期可靠性方面的进一步改善变得难以实现。这是因为动态雪崩（DA）在限制高电流密度操作能力方面起着关键因素[4-7]。要打破常规IGBT的基本限制，并保持与宽带差距（WBG）功率设备的竞争力，必须以可靠的方式实施创新的硅技术，以实现自由运营和显着降低功率损失，同时与WBG替代品相比保持硅的成本竞争力。这是因为无DA的操作可以降低门电阻，从而降低开关损耗并提高可靠性。沟槽簇的IGBT（TCIGBT）是唯一到目前为止已实验证明的无DA的解决方案[7-11]。其自晶状功能和PMOS操作可有效地管理沟槽门下的峰值电场分布。此外，即使将NPT-TCIGBT与FS-IGBT进行比较，固有的晶闸管操作也会提供更低的状态损失[10，11]。因此，TCIGBT提供了一种高度有希望的解决方案，可以超越当前IGBT技术的限制。
具有近 20 mA 电流的全栅极 In2O3 纳米带 FET ...
摘要—在这项工作中，我们展示了原子层沉积 (ALD) 单通道氧化铟 (In 2 O 3 ) 栅极环绕 (GAA) 纳米带场效应晶体管 (FET)，该晶体管采用了后端制程 (BEOL) 兼容工艺。在 In 2 O 3 GAA 纳米带 FET 中，实现了 19.3 mA/µ m（接近 20 mA/µ m）的最大导通电流 (I ON ) 和 10 6 的开/关比，其通道厚度 (T IO ) 为 3.1 nm，通道长度 (L ch ) 为 40 nm，通道宽度 (W ch ) 为 30 nm，介电 HfO 2 为 5 nm。采用短脉冲测量来减轻超薄通道层中流动的超高漏极电流引起的自热效应。 In 2 O 3 FET 获得的创纪录高漏极电流比任何传统单通道半导体 FET 高出约一个数量级。这种非凡的漏极电流及其相关的导通状态性能表明 ALD In 2 O 3 是一种有前途的氧化物半导体通道，在 BEOL 兼容单片 3D 集成方面具有巨大的发展机会。
异质材料双栅极的建模与仿真
隧道场效应晶体管 (TFET) 被认为是未来低功耗高速逻辑应用中最有前途的器件之一，它将取代传统的金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)。这是因为随着 MOSFET 尺寸逐年减小，以实现更快的速度和更低的功耗，并且目前正朝着纳米领域迈进，这导致 MOSFET 的性能受到限制。在缩小 MOSFET 尺寸的同时，面临着漏电流增加、短沟道效应 (SCE) 和器件制造复杂性等几个瓶颈。因此，基于隧道现象原理工作的 TFET 已被提议作为替代 MOSFET 的器件之一，后者基于热电子发射原理工作，将器件的亚阈值摆幅限制在 60mV/十倍。 TFET 具有多种特性，例如不受大多数短沟道效应影响、更低的漏电流、低于 60mV/dec 的更低亚阈值摆幅、更低的阈值电压和更高的关断电流与导通电流之比。然而，TFET 也存在一些缺点，例如掺杂 TFET 的制造工艺复杂，会导致各种缺陷。这些问题可以通过使用无掺杂技术来克服。该技术有助于生产缺陷更少、更经济的设备。另一个缺点是 TFET 表现出较低的导通电流。异质材料 TFET 可用于解决低离子问题。为了更好地控制异质材料 TFET 沟道，提出了双栅极。亚阈值摆幅 (SS) 是决定器件性能的重要参数之一。通过降低 SS，器件性能将在更低的漏电流、更好的离子/关断比和更低的能量方面更好。这个项目有 3 个目标：建模和模拟异质材料双栅极无掺杂 TFET (HTDGDL- TFET)。比较 Ge、Si 和 GaAs 作为源区材料的 TFET 性能。将 HTDGDL-TFET 用作数字反相器。将使用 Silvaco TCAD 工具进行模拟。已成功建模单栅极和双栅极 HTDL-TFET。已为该项目进行了 4 个模拟测试用例，以选择所提 TFET 的最佳结构。使用 Vth、SS、Ion、Ioff 和 Ion/Ioff 比等几个重要参数来测量 TFET 的性能。在所有 4 个测试用例中，最佳 TFET 结构以 Ge 为源区材料，源区和漏区载流子浓度为 1 × 10 19 𝑐𝑚 −3，沟道载流子浓度为 1 × 10 17 𝑐𝑚 −3，且无掺杂。这是因为器件的 Vth 值为 0.97V，SS 值为 15mV/dec，Ion/Ioff 比为 7 × 10 11 。设计的 TFET 反相器的传播延迟比 [21] 中的反相器短 75 倍，比市场反相器 [SN74AUC1G14DBVR] 短 29 倍。本文还提出了一些未来的工作。
自下而上制造和表征用于电子应用的自对准栅极堆叠_最终版
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