Explaining Steep-Slope Switching in Carbon Nanotube Dirac-Source Field-Effect Transistors

石墨烯 场效应晶体管 量子隧道 碳纳米管 晶体管 材料科学 光电子学 散射 石墨烯纳米带 碳纳米管场效应晶体管 带隙 Dirac(视频压缩格式) 纳米技术 凝聚态物理 物理 电压 量子力学 中微子
作者
Peng Wu,Joerg Appenzeller
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (9): 5270-5275 被引量:5
标识
DOI:10.1109/ted.2022.3188230
摘要

Dirac-source field-effect transistors (DS-FETs) have been proposed as steep-slope transistors for low-power switching. The steep-slope switching of a DS-FET originates from the "low-pass" energy filtering effect of the graphene Dirac source, which requires the number of modes in the graphene source to be lower than the ones in the channel. However, despite the fact that this requirement is not satisfied in a DS-FET with a carbon nanotube (CNT) channel, steep-slope switching has been experimentally demonstrated in such devices. In this article, we propose a mechanism of switching in CNT DS-FETs that is consistent with the small number of modes in a CNT. We argue that the CNT acts as a transverse momentum selector, which effectively introduces a bandgap in the graphene source, and thus, the Klein tunneling in the graphene n-p junction becomes band-to-band tunneling (BTBT). This makes the CNT DS-FET essentially a new type of tunneling field-effect transistor (TFET), which we call momentum-selector TFET (MS-TFET). Moreover, we study the impact of misorientation between graphene and CNT on the performance of a CNT MS-TFET. Finally, we show that scattering may actually be beneficial in such a device and could potentially enhance the on-current of a CNT MS-TFET.

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
刚刚
刚刚
zzz完成签到,获得积分10
刚刚
霄洒瞎客完成签到 ,获得积分10
2秒前
代代代发布了新的文献求助10
3秒前
飞龙在天发布了新的文献求助10
3秒前
houyushen完成签到,获得积分10
3秒前
tracyzhang完成签到 ,获得积分10
4秒前
清爽雪碧发布了新的文献求助10
4秒前
上官若男应助Camellia采纳,获得10
4秒前
4秒前
小鱼发布了新的文献求助10
4秒前
zhangxin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
mw完成签到,获得积分20
5秒前
张三毛完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小蘑菇应助S1mple采纳,获得10
5秒前
眼药水完成签到,获得积分10
6秒前
Linming完成签到,获得积分10
6秒前
hualuo13完成签到,获得积分10
6秒前
宋晓宏发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
exys完成签到,获得积分20
7秒前
哈哈就哈哈完成签到 ,获得积分10
7秒前
知画春秋完成签到 ,获得积分10
8秒前
充电宝应助冯宝宝采纳,获得10
8秒前
科研狗应助虚心板凳采纳,获得30
9秒前
Phoebe完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助liujing_242022采纳,获得10
10秒前
不喝可乐发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助liujing_242022采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI6.1应助liujing_242022采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6083139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7913503
关于积分的说明 16367898
捐赠科研通 5218355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2789901
邀请新用户注册赠送积分活动 1772906
关于科研通互助平台的介绍 1649295