晶体管

研究结果表明，通过静电门控可以高效地调控吸附在清洁2D设备上分子的扩散性。F4TCNQ分子在石墨烯上的扩散势垒根据分子的电荷状态表现出两种不同的行为，使其能够像门控激活的扩散开关一样工作。实验和理论分析都表明，这种行为源于分子是否带电所偏好的分子扩散路径的变化。

本文全面研究了Al2O3沉积前后GNRFETs的完整性、兼容性、电学性能、稳定性和可靠性。结果表明，观察到的电学器件性能下降很可能是由于多个测量周期的接触电阻下降。本文成功地证明了具有Al2O3层的器件可以连续工作数千个完整循环而不会出现任何退化。本文的研究为GNR晶体管的稳定性和可靠性提供了有价值的见解，有望促进其大规模集成到实际应用中。

这款新型晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成。在器件工作时，载流子由石墨烯基极注入，随后扩散到发射极，并激发出受电场加热的载流子，从而导致电流急剧增加。这一设计实现了低于1 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统晶体管的玻尔兹曼极限（60 mV/dec）。此外，该晶体管在室温下还表现出峰谷电流比超过100的负微分电阻，展示出其在多值逻辑计算中的应用潜力。

通过结合石墨烯的伪光学特性和机器学习技术，研究团队不仅在保持电子迁移率的同时成功地引入了传输隙，而且还显著提高了射频性能和漏极电流饱和度。这一方法不仅适用于射频GFET设计，还可以扩展到各种设计目标，包括逻辑器件和非线性器件。此外，通过训练DNN来优化开关比，该方法还可用于设计改进的开关GFET。

首先，我们介绍场效应晶体管的基本概念和固有特征，特别关注 GFET 的独特性能以及 GFET 生物传感器的评价参数。接下来，我们将研究 GFET 如何发挥生物传感器的功能，重点关注传感机制的具体方面。随后，我们介绍了具有代表性的实例，这些实例强调了提高基于 GFET 的生物传感器性能的成功策略。然后，在多学科方法优势的指导下，我们深入探讨了使用 GFET 阵列进行多通道检测的最新进展。最后，我们预测了这一领域的未来发展方向。

本研究旨在比较硅基MOSFET和基于二维材料的MOSFET技术之间的差异，并探索如何解决二维材料在大规模集成电路中的应用难题。通过从通道工程、接触工程和介质工程三个角度对器件工程进行分析，研究团队致力于找到适用于二维材料的性能优化途径，并提出了相应的解决方案。这些方案不仅可以克服硅基器件在超过亚10纳米尺度时面临的限制，还为二维材料在未来先进技术节点上的应用提供了可能性。

团队全面评估了现有和未来的CMOS技术，并讨论基于为FET缩放建立的分层框架设计亚10 nm栅极长度场效应管的挑战和机遇，评估的重点是根据从之前的缩放工作中获得的知识和晶体管与未来逻辑集成电路产品相关所需的研究工作确定最有前途的亚10 nm栅极长度MOSFET。此外，文章详细介绍了对超越MOSFET的未来晶体管和潜在创新机会的愿景。