【產(chǎn)通社，1月13日訊】中國科學(xué)院微電子研究所（Microelectronice of Chinese Academy of Sciences）官網(wǎng)消息，2020國際電子器件大會（IEDM）近日以視頻會議的形式召開，劉明院士科研團隊展示了二硫化鉬負電容場效應(yīng)晶體管的最新研究成果。 

功耗是制約未來集成電路發(fā)展的瓶頸問題。在柵極中引入鐵電新材料的“負電容晶體管”（NCFET）可突破傳統(tǒng)場效應(yīng)晶體管的亞閾值擺幅開關(guān)極限，有望在極低電源電壓下工作，從而降低功耗并保持高性能。同時，原子層厚度的二硫化鉬（MoS2）免疫于短溝道效應(yīng)，具有較高的遷移率、極低的關(guān)態(tài)電流和CMOS兼容的制造工藝等優(yōu)勢，是面向先進晶體管的可選溝道材料之一。近期的一些實驗顯示，MoS2 NCFET能實現(xiàn)低于60mV/dec的亞閾值擺幅。但這些研究僅實現(xiàn)了較長溝道（>500納米）的器件，沒有完全發(fā)掘和利用負電容效應(yīng)在短溝道晶體管中的優(yōu)勢。 

針對該問題，劉明院士團隊通過對器件參數(shù)以及制造工藝的設(shè)計與優(yōu)化，首次把MoS2 NCFET的溝道長度微縮至83納米，并實現(xiàn)了超低的亞閾值擺幅（SSmin=17.23mV/dec和SSave=39mV/dec）、較低回滯和較高的開態(tài)電流密度。相比基準器件，平均亞閾值擺幅從220mV/dec提高至39mV/dec，溝道電流在VGS=0V和1.5V下分別提高了346倍和26倍。這項工作推動了MoS2 NCFET尺寸持續(xù)微縮，對此類器件面向低功耗應(yīng)用有一定意義。 

基于上述研究成果的論文“Scaling MoS2 NCFET to 83nm with Record-low Ratio of SSave/SSRef.=0.177 and Minimum 20mV Hysteresis”入選2020 IEDM。微電子所楊冠華博士為第一作者。

查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站http://www.ime.cas.cn。（張怡, 產(chǎn)通發(fā)布）    （完）