亚5纳米的7臂结构氢化石墨烯纳米带晶体管：具有更对称的电子结构，从而在均匀的CMOS应用中表现出更优异的性能

《Physical Review Applied》：Sub-5-nm 7-armchair hydrogened graphene nanoribbon transistors: More symmetric - and -type performance for homogeneous CMOS applications

　　石墨烯纳米带（GNR）因其可调的、较大的带隙（0–3 eV）、超高的载流子迁移率（高达4600 cm2 V?1 s?1）以及出色的器件性能（开关闭合比达107）而成为极具前景的载流子通道候选材料。然而，报道中的n型和p型GNR场效应晶体管（FET）在极短栅长（lg）条件下的不对称性，已成为未来互补金属氧化物半导体（CMOS）集成技术的障碍。在本研究中，我们通过第一性原理量子传输模拟方法研究了亚5纳米栅长（lg）的7扶手椅边缘氢化GNR（7 AGNRH）FET的传输特性。当栅长（lg）减少至3纳米时，n型和p型7 AGNRH FET的导通电流、延迟时间和功耗均符合国际半导体技术路线图对高性能器件的要求。值得注意的是，由于电子和空穴的有效质量更加对称，7 AGNRH FET表现出比7-9-7 AGNRH FET更优异的n型和p型对称性。与单层MoS2和MoTe2器件相比，7 AGNRH FET具有更好的器件性能，这一性能还可以通过栅极工程进一步优化。我们的研究结果揭示了7 AGNRH在推动CMOS电子技术超越硅基极限方面的巨大潜力。