Piezoelectric Field Effect and Field-Effect Transistors Based on MoSi22N4, MoSi2P4, and MoGe2N4 Monolayers

压电 场效应晶体管 材料科学 物理 凝聚态物理 拓扑(电路) 晶体管 电气工程 电压 量子力学 复合材料 工程类
作者
Hesameddin Adib,Mohsen Mazaherifar,Shoeib Babaee Touski,S. Mohajerzadeh
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (11): 6042-6048 被引量:1
标识
DOI:10.1109/ted.2023.3319302
摘要

This study provides a comparative analysis of piezoelectric and conventional field-effect transistors (FETs) designed with monolayers of MoSi2N4, MoSi2P4, and MoGe2N4. The electronic parameters such as bandgaps, energy band edges, and electron effective masses under the influence of out-of-plane compressive stress, as well as the inherent stiffness of materials, are meticulously evaluated using the framework of density functional theory (DFT). Our research illustrates that vertical compressive stress has a more pronounced effect on the conduction band minimum (CBM) compared with the valence band maximum (VBM), positioning these novel 2-D materials as promising candidates for the channel of n-type piezoelectric FETs. The effects of stress on the piezoelectric FET channel is investigated, and the current–voltage ( ${I}-{V}$ ) characteristics are analyzed using the nonequilibrium Green's function (NEGF) formalism. This study reveals that devices engineered with these 2-D materials showcase an ${I}_{\text {on}}/{I}_{\text {off}}$ ratio surpassing 106 and a subthreshold swing (SS) in the vicinity of 60 mV/dec. Compared with their conventional counterparts, piezoelectric FETs using these examined materials demonstrate superior operational performance, with MoSi2N4-based piezoelectric FET boasting the optimal ${I}_{\text {on}}/{I}_{\text {off}}$ and the least SS.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
三段斗之气完成签到,获得积分10
刚刚
大佬们请帮助我完成签到,获得积分10
1秒前
lalala发布了新的文献求助10
2秒前
lkl完成签到 ,获得积分10
2秒前
CodeCraft应助LT采纳,获得10
3秒前
Jana应助queer采纳,获得10
5秒前
LH完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
anika发布了新的文献求助10
8秒前
九方嘉许应助星星子采纳,获得10
9秒前
天天快乐应助星星子采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
肖肖完成签到,获得积分10
11秒前
niko发布了新的文献求助10
11秒前
英俊的铭应助米一早采纳,获得10
12秒前
minima1998完成签到,获得积分20
12秒前
123完成签到,获得积分10
14秒前
XhuaQye发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
不安云朵发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
echo完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
话家发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
24秒前
CipherSage应助流星采纳,获得10
24秒前
飞翔云端发布了新的文献求助10
25秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Devlopment of GaN Resonant Cavity LEDs 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3455164
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3050441
关于积分的说明 9021374
捐赠科研通 2739114
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1502413
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 694501
邀请新用户注册赠送积分活动 693293