Toward Nanoscale Organic Tunnel Field-Effect Transistors with Small Subthreshold Swing and High On-State Current: A Computational Design Based on Two-Dimensional Covalent-Organic Frameworks

材料科学 晶体管 纳米尺度 纳米技术 场效应晶体管 阈下摆动 光电子学 范德瓦尔斯力 异质结 阈下传导 工程物理 电压 电气工程 物理 工程类 量子力学 分子
作者
Xinming Li,Yuan Li
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (2): 1526-1535 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c03366
摘要

We report a computational study on the possibility of designing nanoscale organic tunnel field-effect transistors (OTFETs) with a subthreshold swing (SS) much smaller than 60 mV/dec and on-state current (Ion) much larger than that of conventional organic field-effect transistors. The OTFETs are designed on the basis of two-dimensional metallophthalocyanine covalent-organic frameworks (2D MPc-COFs) by employing first-principles and quantum-transport approaches in the ballistic-transport regime. The designed OTFETs with architecture of the van der Waals heterojunction manifest themselves with SS as small as 21 mV/dec and Ion as large as 887.5 μA/μm. These devices outperform most tunnel field-effect transistors reported in the literature and fulfill the IRDS (International Roadmap for Devices and Systems) requirement for both high-performance (HP) and low-power (LP) devices. We reveal that 2D MPc-COFs with moderate band gaps are highly required to optimize the device performance. This study provides an insight into the promising application of 2D COFs beyond conventional organic materials in the rational design of HP and LP nanoscale OTFETs.
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
小二郎应助眼睛大乐蓉采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
MIAO发布了新的文献求助10
2秒前
核桃发布了新的文献求助10
3秒前
guoyuheng完成签到,获得积分10
4秒前
忐忑的邑完成签到,获得积分10
4秒前
Dreamhappy完成签到,获得积分10
5秒前
orixero应助宁霸采纳,获得10
5秒前
peijiang发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助代沁采纳,获得30
6秒前
星河完成签到,获得积分10
6秒前
Strawberry完成签到,获得积分10
7秒前
biyeshunli完成签到,获得积分20
7秒前
倾卿完成签到,获得积分20
7秒前
exp完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Jian完成签到,获得积分10
9秒前
清脆帽子完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
wiaa完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
朝阳发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
张张张___完成签到,获得积分10
12秒前
朝朝完成签到 ,获得积分10
13秒前
清脆帽子发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
宁霸发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
西瓜西瓜应助代沁采纳,获得10
18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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729284
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5317494
关于积分的说明 15316294
捐赠科研通 4876286
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619327
邀请新用户注册赠送积分活动 1568862
关于科研通互助平台的介绍 1525381