Monolayer WSi2N4 : A promising channel material for sub-5-nm-gate homogeneous CMOS devices

类型(生物学) 物理 CMOS芯片 材料科学 光电子学 生态学 生物
作者
英根 李,Chunyu Qi,Xun Zhou,Linqiang Xu,Qiuhui Li,Shiming Liu,Chen Yang,Бо Лю,Lin Xu,Jichao Dong,Shibo Fang,Z. Yang,Yifan Chen,Xiaotian Sun,Jing Lü
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:20 (6) 被引量:8
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.20.064044
摘要

Complementary metal oxide semiconductor (CMOS) devices require both n-type and p-type metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs), but achieving both types that meet the requirements of the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) at ultrashort gate lengths is a challenge. Recently synthesized two-dimensional crystal ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ exhibits high theoretical hole and electron carrier mobilities. In this study, we investigate the performance limits of double-gated (DG) monolayer (ML) ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ MOSFETs with sub-5-nm gate lengths using first-principles density-functional theory and the nonequilibrium Green's function method. Our results show that both the n-type and p-type DG ML ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ MOSFETs can meet the requirements of ITRS 2013 for high-performance (HP) applications at the 2028 technology node, even when the gate length is scaled to 3 nm. For low-power applications, the scaling limits for the gate lengths of the n-type and p-type DG ML ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ MOSFETs are 4 and 5 nm, respectively. Importantly, the on-state currents of the n-type and p-type HP DG ML ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ MOSFETs are highly symmetric, highlighting the potential of ML ${\mathrm{WSi}}_{2}{\mathrm{N}}_{4}$ as a promising material for building next-generation CMOS devices, especially for HP applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
lwm不想看文献完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
拼搏一曲发布了新的文献求助10
5秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
wushuwen发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
xuan完成签到,获得积分10
9秒前
完美世界应助段一帆采纳,获得10
11秒前
少敏敏完成签到,获得积分10
13秒前
may发布了新的文献求助10
13秒前
18秒前
20秒前
兜兜关注了科研通微信公众号
20秒前
wbh完成签到,获得积分10
21秒前
太牛的GGB发布了新的文献求助10
21秒前
wbh发布了新的文献求助10
23秒前
乐乐应助may采纳,获得10
23秒前
顺利的梦菲完成签到 ,获得积分10
24秒前
777完成签到 ,获得积分10
24秒前
上官若男应助忧郁盼夏采纳,获得10
25秒前
冷艳的姿发布了新的文献求助10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531442
关于积分的说明 11254002
捐赠科研通 3270126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804887
邀请新用户注册赠送积分活动 882087
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809173