Assessment of High-Frequency Performance Limit of Black Phosphorus Field-Effect Transistors
Notice bibliographique
Résumé
Recently, gigahertz frequencies have been reported with black phosphorus (BP) field-effect transistors (FETs), yet the high-frequency performance limit has remained unexplored. Here we project the frequency limit of BP FETs based on rigorous atomistic quantum transport simulations and the small-signal circuit model. Our selfconsistent nonequilibrium Green's function (NEGF) simulation results show that semiconducting BP FETs exhibit clear saturation behaviors with the drain voltage, unlike zerobandgap graphene devices, leading to >10 THz frequencies for both intrinsic cutoff frequency (fT) and unity power gain frequency (fmax). To develop keen insight into practical devices, we discuss the optimization of fTand fmaxby varying various device parameters such as channel length (Lch), oxide thickness, device width, gate resistance, contact resistance, and parasitic capacitance. Although extrinsic fTand fmaxcan be significantly affected by the contact resistance and parasitic capacitance, they can remain near THz frequency range (fT= 900 GHz; fmax= 1.2 THz) through proper engineering, particularly with an aggressive channel length scaling (Lch≈ 10 nm). Our benchmark against the experimental data indicates that there still exists large room for optimization in fabrication, suggesting further advancement of high-frequency performance of stateof-the-art BP FETs for the future analog and radio-frequency applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».