凝聚态物理2隧穿晶体管刘强.ppt

文档介绍：隧穿晶体管（TFET）—高能效电子开关
报告人：刘强
院系： 理学院物理系
导师： 任伟 教授
日期：
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主要内容
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2022/7/7
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（TFET）—高能效电子开关
报告人：刘强
院系： 理学院物理系
导师： 任伟 教授
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原理阐述
G
N+
N+
P掺杂


N-
G
N+
P++


关断状态
关断状态
加栅极电压
加栅极电压
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原理阐述
对MOS管来说
G
N+
N+
特点：
；
。
对TFET来说
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原理阐述
特点：
；
，需要：
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增大 的方法


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增大 的方法
：
可以保证继续减小栅长
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减小λ的方法
；
：环栅、小的体厚；
。

N-
G
N+
P++
在几纳米内分出4、5个浓度数量级
无掺杂区域
λ1
λ2
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漏电流的产生
漏电流的产生：
降低掺杂浓度
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III-V族半导体
栅极电压Vg
如何有窄的Eg和有效质量较小的载流子？
Group III-V-semiconductor-based TFETs
Si、Ge是间接带隙半导体，而GaAs、InAs、InSb等是直接带隙半导体，可以提供较高的迁移率。
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TFET的缺点
缺点1：工作电流太小
缺点2：工作频率低可应用于高温中频低功耗电路。
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隧穿晶体管极限？
、掺杂条件下，其SS可以突破60mv/dec限制。
、低功耗、高温等条件下对MOSFET有一定优势。
-J-TFET可以显著改善TFET的工作电流。在Ioff和Ion之间有较好的折中。
，才对现有的MOSFET有较大的替代优势。这需要更多的实验分析和更普遍的器件模型。
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参考文献
[2] Uygar E. Avci,Ian A Young,. Heterojunction TFET scaling and resonant-TFET for steep subthreshold slope at sub-9nm gate-length. [C].Vol[13], IEEE int. International Electron Device Meeting, 2013Vol[13]:96-100.
[1] Adrian M. Ionescu, Heike. Riel,. Tunnel field-effect transistors as energy-efficient electronic switches[J]. Nature, 2011:Vol[479] 329-337.
[3] Wei Cao, Debina Sarkar, Yasin Khatami, Jiahao Kang, Kaustav Banerjee,. Subthreshold-swing physics of tunnel field-effect transistors. [C] AIP advances. 2014(067141).
谢 谢 ！
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