Gallium nitride tunneling field-effect transistors exploiting polarization fields

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作者
Alexander Chaney,Henryk Turski,Kazuki Nomoto,Zongyang Hu,Jimy Encomendero,Sergei Rouvimov,Tatyana Orlova,Patrick Fay,Alan Seabaugh,Huili Grace Xing,Debdeep Jena
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:116 (7) 被引量:10
标识
DOI:10.1063/1.5132329
摘要

This report showcases a vertical tunnel field effect transistor (TFET) fabricated from a GaN/InGaN heterostructure and compares it to a gated vertical GaN p-n diode. By including a thin InGaN layer, the interband tunneling in the TFET is increased compared to the gated homojunction diode. This leads to an increased drain current of 57 μA/μm and a reduced subthreshold swing of 102 mV/dec, from 240 mV/dec. However, trap assisted tunneling prevents devices from realizing subthreshold slopes below the Boltzmann limit of 60 mV/dec. Nevertheless, this work shows the capability of tunnel field effect transistors to be realized in GaN by taking advantage of the spontaneous and piezoelectric polarization in the III-N material system.
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