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为了实现低电压（0.5V）工作的高离子/低衰减比（106）隧道场效应晶体管（tfets），在源区使用锗来实现一个小的隧道带隙。理论的带间隧道电流模型可以很好地解释测量数据。利用校准后的分析模型，比较了基于TFET技术与传统CMOS技术在65nm节点处的能量延迟性能。预计TFET将在高达0.5GHz的范围内为性能提供显著的能效改进。
功率密度的增加对持续的MOSFET缩放是一个挑战，因为亚阈值摆动的不可扩展性限制了MOSFET阈值电压（VT）的范围，因此电源电压（VDD）可以降低，以达到给定的性能目标和最佳的能源效率。为了解决这一问题，我们提出并论证了替代晶体管设计，它可以实现比MOSFET更陡的开关行为（室温下为60 mV/dec）。这些包括隧道场效应晶体管（TFET）〔1，2，3〕，它们在低电流水平下，与热离子发射电流相比，在带到带隧道电流随通道电位变化更为突然。因此，迄今为止报告的最佳tfets显示最小s值为60mV/dec。然而，s的平均值较大，因为亚阈摆动随着器件的开启而增加，导致低通断电流比（1V操作的离子/ioff~104）。〔4〕。使用较小的带隙材料（如Si1）可以改善离子。-xgex〔5，6〕；然而，迄今为止的实验证明未能显示低工作电压（《1V》）下的高离子/低谷值〔7，8〕。我们在这里提出了一种TFET设计，它利用锗源区来实现小的隧道带隙，因此0.5V工作时的大离子/低谷值比（》106）（图1）。先进的这种晶体管的GE设计是完全兼容标准的CMOS制造工艺流程。
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