11、栅极工程铁电隧道场效应晶体管的研究

栅极工程铁电隧道场效应晶体管的研究

1. 电气特性研究

1.1 平均亚阈值摆幅和 $I_{ON}/I_{OFF}$ 比

最终结构实现了 23mV/dec 的出色平均亚阈值摆幅，$I_{ON}/I_{OFF}$ 值达到 $3.214×10^{11}$。铁电异质栅隧道场效应晶体管（Ferroelectric Heterogate TFET）的平均亚阈值摆幅最小，$I_{ON}/I_{OFF}$ 比在传统铁电隧道场效应晶体管之后排名第二。这是因为异质栅结构中隧穿势垒进一步变窄，使得 $I_{ON}$ 增加的同时，$I_{OFF}$ 也有所上升。在所有研究的异质栅结构和引入铁电特性的结构中，这是最佳的折衷值对。

以下是不同结构的平均亚阈值摆幅和 $I_{ON}/I_{OFF}$ 比的对比表格：
| 结构 | 平均亚阈值摆幅（mV/dec） | $I_{ON}/I_{OFF}$ |
| — | — | — |
| FeTFET - 15 PolySi | - | - |
| HG FeTFET - 15 PolySi | - | - |
| HG FeTFET - 5 PolySi | - | - |
| HG FeTFET - 15 Ag | - | - |
| HG FeTFET - 5 Ag | - | - |

mermaid 流程图展示对比关系：

graph LR
    A[FeTFET - 15 PolySi] --> B(平均亚阈值摆幅)
    A --> C($I_{ON}/I_{OF