Moderne Transistoren (FinFET, GAA)

Warum werden unter den 2D-Materialien vor allem Übergangsmetall-Dichalkogenide wie MoS2 und nicht Graphen als Kanal für Logiktransistoren untersucht?

  1. AGraphen hat keine Bandlücke, sodass sich der Strom mit der Gatespannung nicht ausreichend abschalten lässt
  2. BGraphen ist erst ab einer Dicke von 1 cm stabil
  3. CGraphen ist ein Isolator, der keinen Strom leitet
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Antwort: A. Graphen hat keine Bandlücke, sodass sich der Strom mit der Gatespannung nicht ausreichend abschalten lässt

Graphen hat zwar eine sehr hohe Beweglichkeit, aber keine Bandlücke, sodass auch im ausgeschalteten Zustand Strom fließt und das Verhältnis von Ein- zu Ausschaltstrom klein bleibt. Übergangsmetall-Dichalkogenide wie MoS2 und WSe2 sind schon als einzelne Lage Halbleiter mit einer Bandlücke und arbeiten mit Kanälen von etwa 0,65 nm Dicke als Transistoren. Sie werden daher als nächste Kandidaten untersucht, um Kanäle über das Silizium-Nanosheet hinaus weiter zu verdünnen.

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