Транзистор на основе нанопроводов без переходов

Нанопроволочный транзистор без переходов (JLNT) — это тип полевого транзистора (FET), в котором канал состоит из одной или нескольких нанопроволок и не содержит переходов .

Существующие устройства

Несколько устройств JLNT были изготовлены в различных лабораториях:

Национальный институт Тиндаля в Ирландии

JLT — это транзистор на основе нанопровода , не имеющий затворного перехода. ^[1] (Даже MOSFET имеет затворный переход, хотя его затвор электрически изолирован от контролируемой области.) Переходы трудно изготовить, и, поскольку они являются значительным источником утечки тока, они тратят значительную часть энергии и тепла. Их устранение обещало более дешевые и плотные микрочипы. JNT использует простую нанопровод из кремния, окруженную электрически изолированным «обручальным кольцом», которое действует как затвор потока электронов через провод. Этот метод был описан как сродни сжатию садового шланга для затвора потока воды через шланг. Нанопровод сильно легирован n-примесью, что делает его отличным проводником. Важно, что затвор, содержащий кремний, сильно легирован p-примесью; и его присутствие истощает лежащую в основе кремниевую нанопровод, тем самым предотвращая поток носителей мимо затвора.

ЛААС

В Лаборатории анализа и архитектуры систем (LAAS) был разработан процесс производства вертикальных нанопроводных полевых транзисторов без переходов (JLVNFET). ^[2]

Электрическое поведение

Таким образом, выключение устройства происходит не за счет обратного напряжения смещения, приложенного к затвору, как в случае обычного МОП-транзистора , а за счет полного истощения канала. Это истощение вызвано разностью рабочих функций ( Contact_potentials ) между материалом затвора и легированным кремнием в нанопроволоке.

JNT использует объемную проводимость вместо поверхностной канальной проводимости. Ток управляется концентрацией легирования, а не емкостью затвора . ^[3]

Вместо кремниевых нанопроводов использовался германий. ^[4]

Ссылки

1. Kranti, A.; Yan, R.; Lee, C. -W.; Ferain, I.; Yu, R.; Dehdashti Akhavan, N.; Razavi, P.; Colinge, JP (2010). "Junctionless nanowire transistor (JNT): Properties and design guidelines". Труды Европейской конференции по исследованию твердотельных приборов 2010 г. стр. 357. doi :10.1109/ESSDERC.2010.5618216. ISBN 978-1-4244-6658-0.
2. Ларрие, Гийем; Хан, X.-L. (2013). «Полевые транзисторы на основе вертикальной нанопроволочной решетки для максимального масштабирования». Nanoscale . 5 (6): 2437–2441. Bibcode :2013Nanos...5.2437L. doi :10.1039/c3nr33738c. eISSN  2040-3372. ISSN  2040-3364. PMID  23403487.
3. Колиндж, JP; Кранти, А.; Ян, Р.; Ли, CW; Ферейн, И.; Ю, Р.; Дехдашти Ахаван, Н.; Разави, П. (2011). «Беспереходный нанопроволочный транзистор (JNT): свойства и рекомендации по проектированию». Твердотельная электроника . 65–66: 33–37. Бибкод : 2011SSEle..65...33C. дои : 10.1016/j.sse.2011.06.004. S2CID  8382657.
4. Ю, Ран (2013). «Безпереходный нанопроводной транзистор, изготовленный с высокоподвижным Ge-каналом». Physica Status Solidi RRL . 8 : 65–68. doi :10.1002/pssr.201300119. S2CID  93197577.

Беспереходный нанопроволочный транзистор: свойства и рекомендации по устройству

Транзисторы без переходов Ferain (pdf)