成果介绍
功耗已经成为CMOS技术领域的一个中心问题。硅基半导体器件现在已经接近亚阈值摆幅（SS）的基本热离子极限，即由玻尔兹曼限制定义的60 mV dec-1。隧穿场效应晶体管（TFET）由于其带到带的隧穿机制，有效地避免了热离子的限制，被认为是有前途的低功耗器件。然而，TFET需要建立一个交错的能带对齐，目前缺乏有效的技术来调节能带偏移。
有鉴于此，近日，电子科技大学王显福教授，刘雨晴副研究员和王洋副教授（共同通讯作者）等利用2D CuInP2S6（CIPS）的固有强大铁电场，提出了一个由铁电栅极控制的2D WSe2/MoS2异质结和WSe2同质结TFET。新开发的TFET在室温下实现了14.2 mV dec-1的超低SS，开/关电流比超过108，最小迟滞窗口小于10 mV。此外，该器件具有栅极可调谐的负微分电阻（NDR）特性，在室温下具有非常大的峰谷电流比（PVCR），为10.56。这些发现强调了2D铁电调谐的异质结和同质结在未来低功耗电子应用中的重要前景。
图文导读
图1. 异质结的表征。
图2. 异质结TFET的示意图和性能。
图3. 同质结TFET的示意图和性能。
图4. 包含传统电介质栅极的FETs的示意图和性能。
文献信息
2D Steep-Slope Tunnel Field-Effect Transistors Tuned by van der Waals Ferroelectrics
（Adv. Electron. Mater., 2024, DOI:10.1002/aelm.202400463）
文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.202400463
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