垂直短沟道二硫化钼场效应晶体管

摘要

基于二维材料的场效应晶体管在超大规模集成技术方面具有非常大的应用潜力,因此开发高性能的短沟道二维半导体场效应晶体管是构建超大规模集成的必经之路.对于二维材料,获得10 nm以下沟道长度的二维半导体晶体管难度较大,目前很少有稳定制备亚10 nm二维半导体晶体管的方法.本文使用石墨烯作为接触材料,氮化硼作为间隔,可以稳定制备垂直短沟道二硫化钼场效应晶体管.基于此方法,制备了8 nm氮化硼间隔的垂直短沟道二硫化钼场效应晶体管.该器件展现出良好的开关特性,在不同的源漏电压下其开关比大于10^(7);同时关态电流小于100 fA/μm,对源漏直接隧穿效应有很好的抑制作用.此外,该方法同样适用于其他二维半导体短沟道晶体管的制备,为快速筛选出可适用于超大规模集成的二维材料提供了一种有效途径.