新型电子器件研究面临的挑战之一是如何以一致的方式对基于不同材料的器件进行比较。现在，RWTH 教授 Max Lemme 及其来自美国、中国和比利时的同事提出了一套明确的指导方针，用于对新兴场效应晶体管的关键参数和性能指标进行基准测试。该指南已作为一篇观点文章发表在《自然-电子学》（Nature Electronics）上。
在 AMO 的探针站中对基于石墨烯的场效应晶体管进行测量。
长期以来，场效应晶体管 (FET) 研究一直在探索用新兴纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、过渡金属二钙化物、有机半导体或超薄氧化物）取代硅作为通道材料的可能性。这一领域正在蓬勃发展，并不断发现这些材料的基本特性。但是，在比较不同设备的性能时，往往缺乏一致的报告和基准。
Lemme 教授解释说：”持续评估新材料在新型晶体管方面的潜力非常困难，因为性能取决于器件结构的许多方面和细节，而且许多参数是相互依存的。由电气工程师、化学家、材料学家和物理学家组成的跨学科研究团体进一步增加了这一领域的复杂性。研究方法的多样性增加了报告和基准结果一致性的挑战。”
针对这种情况，Lemme 及其同事准备了一份需要报告的器件参数清单，以及一份用于比较器件参数和性能指标的推荐基准图清单。此外，他们还举例说明了如何使用所建议的程序，并将其应用于基于单层二硫化钼（MoS2）的场效应晶体管，MoS2 是近年来研究最多的晶体管应用新兴材料之一。
“要想在寻找改进型晶体管的过程中发现新型材料的真正优势和机遇，我们需要能够以一致的方式对不同的器件进行基准测试和报告。我们还需要确保每次都能报告所有相关数据。”Lemme 补充道。”我们希望，我们的工作将有助于提高社区的清晰度，并为寻找更好的器件提供指导。
文献信息
“How to report and benchmark emerging field-effect transistors”
Z. Cheng, C.-S. Pang, P. Wang, S. T. Le, Y. Wu, D. Shahrjerdi, I. Radu, M. C. Lemme, L.-M. Peng, X. Duan, Z. Chen, J. Appenzeller, S. J. Koester, E. Pop, A. D. Franklin, and C. A. Richter, Nature Electronics 5, 416–423 (2022).
DOI: https://doi.org/10.1038/s41928-022-00798-8
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