本报讯 西安电子科技大学郝跃院士团队的刘艳教授和罗拯东副教授在超陡垂直晶体管器件研究方面取得重要进展，为后摩尔时代高性能低功耗晶体管技术研发提供了一种新方案。近日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。
近年来，学术界与工业界提出多种创新器件技术，以期突破常规金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的技术局限。一些研发机构推出了垂直输运场效应晶体管（VTFET）器件技术，这一技术通过将电流从传统MOSFET的平面方向转换为垂直方向，使器件结构有望在芯片上垂直构造晶体管，从而大幅减少器件占有空间，提高集成密度。
受此启发，刘艳等研究人员采用超薄二维异质构造VTFET半导体沟道并与电阻阈值开关（TS）垂直集成，实现超陡垂直晶体管。这一技术借助超薄二维半导体出色的静电调控，大幅提升了器件栅控能力；同时，借助TS的电压控制“绝缘-导电”相变特性，该器件的室温亚阈值摆幅达到1.52mV/dec，远低于常规MOSFET室温亚阈值摆幅60mV/dec的理论极限。
此外，在发表的概念验证工作中，该团队制备的超陡垂直晶体管表现出强大性能，比如电流开关比高出8个数量级、亚60mV/dec电流区间超过6个数量级、漏电流小于10fA等。（张行勇 程珺）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45482-x
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