모놀레어 MoS₂ 필드-효과 트랜지스터의 스케일링 한계에서

모놀레어 얇은 몸체를 가진 이중 게이트 몰리브덴 디설파이드 (MoS₂) 필드-효과 트랜지스터 (FET)의 궁극적인 스케일링 한계를 조사하고, 포논 산란이 있는 자기 일관적 양자 수송 시뮬레이션을 통해 초박막 몸체 실리콘 FET와 비교합니다. 포논 산란, 양자 역학적 효과 및 자기 일관적인 정전기 모델링을 통해 모놀레어 MoS₂ FET의 성능 잠재력을 정확하게 평가할 수 있습니다. 결과는 모놀레어 MoS₂ FET가 10nm 채널 길이에서 동일한 게이팅을 갖는 3nm 두께의 실리콘 FET보다 52% 작은 드레인 유도 장벽 하강(DIBL) 및 13% 작은 서브스레쉬 홀드 스윙(SS)을 보인다는 것을 밝혀냈습니다. DIBL 요구 사항에 따라, 모놀레어 MoS₂ FET의 스케일링 한계는 8nm로 평가되며, 이는 단층 얇은 몸체와 높은 유효질량 때문에 직접 소스-드레인 터널링을 줄이는 결과로 초박막 실리콘 동급의 10nm와 비교됩니다. 2023년 고성능 로직 장치에 대한 국제 반도체 기술 로드맵(ITRS) 목표와 비교했을 때, 이중 게이트 모놀레어 MoS₂ FET는 ITRS 요구 사항을 충족할 수 있습니다.