p Os FinFETs são conhecidos por serem uma evolução dos transistores de efeito de campo semicondutor de óxido metálico (MOSFETs) apresentando um canal semicondutor verticalmente envolto por eletrodos de porta conformados. Foi proposto pela primeira vez na década de 1990 para evitar o efeito de canal curto e outras desvantagens resultantes da redução do tamanho do transistor. Devido à limitação da nanofabricação, a largura mínima da aleta é de cerca de 5 nm na tecnologia atual. p Nas últimas décadas, a microeletrônica se desenvolveu em um ritmo rápido seguindo a Lei de Moore, com o número de transistores por área aumentado semestralmente. Devido à limitação da precisão da nanofabricação, agora é extremamente desafiador reduzir ainda mais o tamanho dos transistores em um circuito integrado. Portanto, é de grande importância buscar novos candidatos a materiais semicondutores.

p Nos últimos anos, novos materiais, como nanotubos de carbono e materiais bidimensionais (2-D), têm sido amplamente estudados para a implementação de transistores em escala nano. Em um novo estudo publicado em Nature Communications , os pesquisadores do Instituto de Pesquisa de Metal (IMR) da Academia Chinesa de Ciências e da França objetivaram substituir a barbatana convencional baseada em Si por uma camada atômica 2-D única na arquitetura FinFET.

p Os pesquisadores desenvolveram um método de deposição de vapor químico por spray úmido (CVD) para cultivar universalmente monocamadas de dichalcogenetos de metais de transição (ML-TMDCs, como MoS ₂ e WS ₂ ) em gabaritos em forma de degrau com altura da ordem de 300 nm.

p Após um fluxo de trabalho dedicado de processos de gravação em várias etapas e nanofabricação, MoS de camada única verticalmente em pé ₂ canais são envolvidos com sucesso com eletrodos dielétricos e de porta, com a fonte e os eletrodos de drenagem em contato com o canal da aleta de 0,6 nm. Os eletrodos de porta também podem ser feitos de um filme fino de nanotubo de carbono.

p Os melhores desempenhos elétricos de tais ML-FinFETs foram obtidos para mostrar a relação liga / desliga atingindo 10 ⁷ , oscilação sublimiar de cerca de 300 mV / dec, e mobilidades da ordem de alguns centímetros ² V ^-1 s ^-1 . As simulações mostraram que, otimizando ainda mais a estrutura dos ML-FinFETs, redução da barreira induzida pelo dreno (DIBL) pode ser reduzida para 5 mV / V.

p Este estudo alcançou um FinFET com largura de aleta abaixo de 1 nm por meio de uma rota de baixo para cima para crescer MoS monocamada (ML) ₂ (espessura ~ 0,6 nm) como a aleta, que é quase o limite físico que alguém pode realmente atingir. Fin-arrays com pitch mínimo de 50 nm também são demonstrados, fornecendo novos insights para a implementação da nanoeletrônica em um futuro previsível, onde a Lei de Moore pode não ser mais válida.