盡管基于2D過渡金屬二硫族化物的場效應晶體管(FET)在超尺寸器件中優于Si,但基于二維材料(2DM)和基于Si的電路技術仍然匱乏。近日,國立臺灣大學Vita Pi-Ho Hu、香港大學Lain-Jong Li比較了基于2DM和Si FET的靜態隨機存取存儲器(SRAM)電路在16nm至1nm技術節點上的性能,并且與Si SRAM電路相比,基于2DM的SRAM電路具有更優異的穩定性、操作速度和能效。
本文要點:
1) 作者利用計算機輔助設計技術進行器件和電路模擬,并使用MoS2 nFET和WSe2 pFET進行校準。此外,作者結合了各種技術節點的布局設計規則以全面分析SRAM電路性能。
2) 結果表明,與1nm節點處的三維Si晶體管相比,平面2DM FET具有更低的電容,從而減少了單元讀取訪問時間、寫入時間和動態功率。該研究強調了使用平面2DM晶體管來緩解節點中導線電阻增加導致的性能退化,從而為高性能和低功耗電路應用開辟了新途徑。
Yu-Cheng Lu et.al Projected performance of Si- and 2D-material-based SRAM circuits ranging from 16?nm to 1?nm technology nodes Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01693-3
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01693-3