Numerical Investigations of Nanowire Gate-All-Around Negative Capacitance GaAs/InN Tunnel FET
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrated a nanowire gate-all-around (GAA) negative capacitance (NC) tunnel field-effect transistor (TFET) based on the GaAs/InN heterostructure using TCAD simulation. In the gate stacking, we proposed a tri-layer HfO2/TiO2/HfO2 as a high-K dielectric and hafnium zirconium oxide (HZO) as a ferroelectric (FE) layer. The proposed GAA-TFET overcomes the thermionic limitation (60 mV/decade) of conventional MOSFETs’ subthreshold swing (SS) thanks to its improved electrostatic control and quantum mechanical tunneling. Simultaneously, the NC state of ferroelectric materials improves TFET performance by exploiting differential amplification of the gate voltage under certain conditions. The most surprising discoveries of this device, which outperforms all previous results, are the very high $I_{ON}/I_{OFF}$ ratio on the order of 1011 and the enormous on-state current of 135 $\mu \text{A}$ . The incorporation of the NC effect with a 9 nm HZO results in the lowest SS of 20.56 mV/dec (52.38% lower than baseline TFET) and the highest voltage gain of 6.58. Furthermore, the output characteristics revealed a large transconductance ( $g_{m}$ ) of 7.87 mS (103 order higher than the baseline TFET), drain-induced barrier lowering (DIBL) of 9.7 mV, and a threshold voltage of 0.53 V (37.65% lower than baseline TFET), all of which are significant. Thus, all of the results indicate that the proposed device structure may lead to a new route for electronic devices, creating higher speed and lower power consumption.
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».