論文の概要: A Ballistic Two-Dimensional Lateral Heterojunction Bipolar Transistor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.13438v1
- Date: Wed, 24 Mar 2021 18:32:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 23:34:00.319441
- Title: A Ballistic Two-Dimensional Lateral Heterojunction Bipolar Transistor
- Title（参考訳）: 弾道2次元横型ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
- Authors: Leonardo Lucchesi, Gaetano Calogero, Gianluca Fiori and Giuseppe
Iannaccone
- Abstract要約: 輸送は基地の電気化学的ポテンシャルによって制御されるため、上か下かのゲートを必要としないため、フィールドエフェクトトランジスタよりも本質的に薄い。
2次元材料における双極性ナノスケールデバイスの概念の豊かな世界を探索することは、電子工学や光エレクトロニクスに応用できる可能性を約束している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose and investigate the intrinsically thinnest transistor concept: a
monolayer ballistic heterojunction bipolar transistor based on a lateral
heterostructure of transition metal dichalcogenides. The device is
intrinsically thinner than a Field Effect Transistor because it does not need a
top or bottom gate, since transport is controlled by the electrochemical
potential of the base electrode. As typical of bipolar transistors, the
collector current undergoes a tenfold increase for each 60 mV increase of the
base voltage over several orders of magnitude at room temperature, without
sophisticated optimization of the electrostatics. We present a detailed
investigation based on self-consistent simulations of electrostatics and
quantum transport for both electron and holes of a pnp device using MoS$_2$ for
the 10-nm base and WSe$_2$ for emitter and collector. Our three-terminal device
simulations confirm the working principle and a large current modulation
I$_\text{ON}$/I$_\text{OFF}\sim 10^8$ for $\Delta V_{\rm EB}=0.5$ V. Assuming
ballistic transport, we are able to achieve a current gain $\beta\sim$ 10$^4$
over several orders of magnitude of collector current and a cutoff frequency up
to the THz range. Exploration of the rich world of bipolar nanoscale device
concepts in 2D materials is promising for their potential applications in
electronics and optoelectronics.
- Abstract（参考訳）: 遷移金属ジアルコゲナイドの側方ヘテロ構造に基づく単層異方性ヘテロ接合バイポーラトランジスタという,本質的に薄いトランジスタの概念を提案し,検討する。
この装置は、基電極の電気化学的電位によって輸送が制御されるため、トップゲートやボトムゲートを必要としないため、本質的に電界効果トランジスタよりも薄い。
バイポーラトランジスタの典型例として、集電電流は室温で数桁の電圧を60mv増やすごとに10倍増加するが、静電の最適化は洗練されていない。
本稿では,10nm帯のMoS$_2$と,エミッタおよびコレクタのWSe$_2$を用いて,pnp素子の電子とホールの静電および量子輸送の自己整合性シミュレーションに基づく詳細な研究を行う。
我々の3つの端末シミュレーションは、動作原理と大きな電流変調I$_\text{ON}$/I$_\text{OFF}\sim 10^8$ for $\Delta V_{\rm EB}=0.5$Vであることを確認する。
2次元材料における双極性ナノスケールデバイスの概念の豊かな世界を探索することは、電子工学や光エレクトロニクスに応用できる可能性を約束している。
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