Intrinsic Performance of Germanane Schottky Barrier Field-Effect Transistors
Notice bibliographique
Résumé
Germanane (GeH), a hydrogenated germanium monolayer, is a new family of 2-D semiconductors, exhibiting promising potential for electronic device applications. Here, we investigate GeH Schottky barrier (SB) field-effect transistors (FETs) using atomistic quantum transport simulations. Our simulation results reveal that the ohmic-contact device with zero SB height (Φ <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Bn</sub> ) exhibits ~20% lower ON-current than the metal-oxide-semiconductor (MOS) FET counterpart due to the inherent tunnel barrier at the metal-semiconductor junction. We also compare 14-nm-channel GeH and black phosphorus (BP) SBFETs with a finite SB height of Φ <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Bn</sub> = 0.22 eV for both devices. Our results show that GeH outperforms BP in the ON-state, but it can suffer from larger leakage current in the OFF-state. We further investigate the effect of barrier height in GeH SBFET by varying Φ <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Bn</sub> from 0 eV to a half bandgap (0.78 eV). In general, as barrier height increases, both ON-current and the minimum leakage current are reduced. It is also observed that, with increasing SB height, intrinsic delay increases but the required energy per switching decreases, indicating the trade-off between the device speed and the energy dissipation. Our benchmarking of GeH SBFET against GeH and BP MOSFETs demonstrates that GeH generally outperforms BP in terms of energy-delay product (EDP). By performing careful engineering of SB height along with the device threshold voltage, we show that the minimum EDP of GeH SBFET can be as comparable as that of the MOSFET counterpart, suggesting great potential of GeH SBFETs for future switching device applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».