論文の概要: Harnessing Room-Temperature Ferroelectricity in Metal Oxide Monolayers for Advanced Logic Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.19582v1
- Date: Fri, 25 Oct 2024 14:21:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-28 13:33:17.322225
- Title: Harnessing Room-Temperature Ferroelectricity in Metal Oxide Monolayers for Advanced Logic Devices
- Title（参考訳）: 先進論理デバイス用金属酸化物単層膜の高調波室温度強誘電性
- Authors: Ateeb Naseer, Musaib Rafiq, Somnath Bhowmick, Amit Agarwal, Yogesh Singh Chauhan,
- Abstract要約: 二次元強誘電体材料は、電力効率の高いメモリデバイスやトランジスタ用途に有用である。
我々は, 自発分極が顕著な金属酸化物単分子膜の新しいファミリーにおける面外強誘電率を予測した。
我々の研究は、先進的で高性能なメモリおよびロジックデバイスを開発するためのMO単層層のさらなる探索を動機付けている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.237067623522156
- License:
- Abstract: Two-dimensional ferroelectric materials are beneficial for power-efficient memory devices and transistor applications. Here, we predict out-of-plane ferroelectricity in a new family of buckled metal oxide (MO; M: Ge, Sn, Pb) monolayers with significant spontaneous polarization. Additionally, these monolayers have a narrow valence band, which is energetically separated from the rest of the low-lying valence bands. Such a unique band structure limits the long thermal tail of the hot carriers, mitigating subthreshold thermionic leakage and allowing field-effect transistors (FETs) to function beyond the bounds imposed on conventional FETs by thermodynamics. Our quantum transport simulations reveal that the FETs based on these MO monolayers exhibit a large ON/OFF ratio with an average subthreshold swing of less than 60 mV/decade at room temperature, even for short gate lengths. Our work motivates further exploration of the MO monolayers for developing advanced, high-performance memory and logic devices.
- Abstract（参考訳）: 二次元強誘電体材料は、電力効率の高いメモリデバイスやトランジスタ用途に有用である。
ここでは, 金属酸化物 (MO; M: Ge, Sn, Pb) 単分子膜に有意な自発分極性を有する表面外強誘電率を予測した。
さらに、これらの単層は狭めの価バンドを有し、低層価バンドの他の部分とエネルギー的に分離される。
このようなユニークなバンド構造は、熱キャリアの長い熱尾を制限し、サブスレッショルド熱イオン漏れを緩和し、電界効果トランジスタ(FET)が熱力学によって従来のFETに課される限界を超えて機能することを可能にする。
量子輸送シミュレーションにより,これらのMO単分子膜に基づくFETは,室温で平均60mV/decadeのサブスレッショルド・スウィングのオン/OFF比が大きく,ゲート長も短いことが判明した。
我々の研究は、先進的で高性能なメモリおよびロジックデバイスを開発するためのMO単層層のさらなる探索を動機付けている。
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