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[2018年IEEE国际电子器件与固态电路会议（EDSSC）- 深圳（2018年6月6日-2018年6月8日）] 2018年IEEE国际电子器件与固态电路会议（EDSSC）——高性能硅/锗硅基隧穿场效应晶体管的设计：策略与解决方案

DOI：10.1109/EDSSC.2018.8487104 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 本文将探讨适用于低电压/低功耗应用的隧穿场效应晶体管（TFET）设计策略与解决方案。首先，通过实验证实了面隧穿方案相比传统点隧穿具有显著优势。利用面隧穿技术，相较于传统点隧穿TFET，面隧穿TFET（f-TFET）的导通电流（Ion）得到提升。本研究表明f-TFET的Ion达到点TFET（对照器件）一个数量级，且栅极长度越长，Ion越高。但实验数据显示f-TFET的亚阈值摆幅（S.S.）略逊于对照器件，这可通过精心设计的特殊外延沟道进一步改善。其次，通过改进基于SiGe的外延沟道结构设计，进一步提升了TFET性能。该设计采用抬升漏极结构，在提高Ion的同时将亚阈值摆幅降至28mV/dec。
作者： Steve S. Chung，E. R. Hsieh，Y. B. Zhao，J. -W. Lee，M. H. Lee
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究隧穿场效应晶体管（TFET）的设计策略与解决方案，以实现低电压/低功耗应用中高Ion电流和亚阈值摆幅的高性能表现。

研究成果

研究表明，带有外延层的面隧穿场效应晶体管（f-TFET）相比传统点隧穿FET能显著提升导通电流。采用抬升漏极结构可进一步改善性能，使亚阈值摆幅降至28mV/dec，为开发适用于低压/低功耗应用的高性能TFET提供了重要指导。

研究不足

f-TFET的亚阈值摆幅（S.S.）由于外延层形成过程中的界面缺陷导致亚阈值区存在陷阱辅助隧穿（TAT），略逊于传统点接触TFET。

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