Transistors à effet de champ métal-semiconducteur MoS2 à faible puissance (MESFET) basés sur un contact métal-semiconducteur standard

Avec la popularisation des dispositifs électroniques et la demande de portabilité, la consommation d'énergie basse est devenue cruciale pour les puces de circuits intégrés. Les semiconducteurs bidimensionnels (2D) offrent un potentiel significatif pour la construction de dispositifs à faible consommation grâce à leur épaisseur ultrafine, permettant une opération de déplétion complète. Cependant, la fabrication de ces dispositifs 2D à faible consommation, tels que les transistors à capacité négative ou les transistors à effet de tunnel, nécessite souvent plusieurs couches de diélectriques de grille ou d'ingénierie de bande de canal, ce qui complique le processus de fabrication et pose des défis pour leur intégration avec la technologie du silicium. Dans ce travail, nous avons développé des transistors à effet de champ métal-semiconducteur MoS2 à faible puissance utilisant un contact métal-semiconducteur standard, ce qui élimine le besoin de diélectriques de grille et d'hétérojonctions semiconductrices. Cela démontre une pente sous-seuil nette (SS ∼ 64 mV/dec), une plage de tension de grille minimale de fonctionnement (−0.5 ∼ 1 V), une hystérésis de courant minimale (3.69 mV) et une tension de seuil stable proche de 0 V (Vth ∼ −0.27 V). De plus, nous avons mis en œuvre un circuit inverseur avec un gain en tension élevé de 47.