I-MOS Superlinear switching devices capable of high-speed switching such as tunneling field effect transistors negative capacitance field effect transistors and I-MOS and inverter devices and information processing devices using the same

• Main Authors: PARK JIN HONG, CHOI HAE JU, LEE SUNG JOO, SON HYEON JE, KANG CHAN WOO, BAEK SUNG PYO, KANG TAE HO
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 04.04.2024
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

터널링 전계 효과 트랜지스터, 네거티브 커패시턴스 전계 효과 트랜지스터, 및 I-MOS 등과 같이 고속 스위칭이 가능한 초경사 스위칭 소자 및 이를 이용한 인버터 소자와 정보처리 소자가 개시된다. 초경사 스위칭 소자는 기판 상에 배치되고, 충격 이온화 특성을 갖는 반도체 재료로 형성된 반도체 채널, 상기 반도체 채널과 접촉하고, 상기 기판 상에서 서로 이격되게 배치된 소스 전극과 드레인 전극, 및 상기 반도체 채널 상의 일부에만 중첩된 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극과 상기 반도체 채널 사이에 배치된 게이트 절연막을 포함하고, 상기 반도체 채널의 상부 표면은, 상기 게이트 전극이 중첩된 제1 영역, 및 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 제2 영역을 포함할 수 있다. A super-steep switching device and an inverter device using the same are disclosed. The super-steep switching device includes a semiconductor channel disposed on a substrate and made of a semiconductor material having impact ionization characteristic; a source electrode and a drain electrode in contact with the semiconductor channel, wherein the source electrode and the drain electrode are disposed on the substrate and are spaced apart from each other; and a gate electrode disposed on the semiconductor channel so as to overlap only a portion of the semiconductor channel, wherein a top surface of the semiconductor channel includes a first area overlapping the gate electrode, and a second area non-overlapping the gate electrode, wherein a ratio of a length of the first area and a length of the second area is in a range of 1: 0.1 to 0.4.