一種二維材料半導(dǎo)體晶體管多柵結(jié)構(gòu)

直觀上很容易理解的一點是：二維材料解決了硅基材料縱向尺寸繼續(xù)縮小的問題，構(gòu)筑溝道材料的單層二維半導(dǎo)體的厚度最小可至1 nm以下。

當然由于很強的短溝道抑制能力，二維材料的橫向溝道尺寸也可以做到1 nm以下，這個我們后面可以出一期文獻講解如何實現(xiàn)超小溝道尺寸的具體方式。

這里重點想介紹的是另一種橫向尺寸縮小的方式，也就是“多”柵控制（包括雙柵，三柵，環(huán)柵等等），這個概念在硅基MOSFET已經(jīng)很常見，在二維半導(dǎo)體晶體管的引入也是一種對傳統(tǒng)硅基工藝的借鑒學(xué)習。

然而由于二維半導(dǎo)體材料本身的物體特性，實現(xiàn)多于雙柵的“多”柵控制還是有一定的難度，需要利用特殊的材料生長和器件制備工藝，目前比較常見的一種二維材料半導(dǎo)體晶體管“多”柵結(jié)構(gòu)為Ω柵非平面結(jié)構(gòu)。

新結(jié)構(gòu)：omega-shaped gate-Non-planar gate architecture

文章中溝道材料采用轉(zhuǎn)移的高質(zhì)量MoS2制備，保證了制備后晶體管的高性能。此外，在薄膜轉(zhuǎn)移后采用了乙醇滴涂加自然晾干增加薄膜和納米線接觸緊密度。

文章研究了器件的電學(xué)特性和短溝道效應(yīng)（電學(xué)性能隨溝道長度的變化），并構(gòu)筑了反相器和與非門。

（b）背柵控制隨著納米線直徑的增加而逐漸減??；（c）器件具有大開態(tài)電流和小的SS。

（c）（f）開態(tài)電流最高達到了0.89A/μm，跨導(dǎo)最大為32.7 μS/μm。

對于“多”柵結(jié)構(gòu)的二維半導(dǎo)體晶體管還有很多可研究的點，以這篇文章為例，是否其他更好的納米線材料的替代可以實現(xiàn)材料更緊密的接觸，簡化工藝等等，不管是材料還是器件的制備工藝趨勢肯定是易于大規(guī)模集成。

審核編輯：劉清