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ナノスケールデバイス：ゲート長がサブナノメートルの縦型MoS2トランジスター
Nature 603, 7900 doi: 10.1038/s41586-021-04323-3
次世代電子デバイスの開発において、超微細化トランジスターが注目されている。原子レベルの薄さの二硫化モリブデン（MoS2）を用いたトランジスターが報告されているが、ゲート長が1 nm以下のデバイスの作製は困難であった。今回我々は、グラフェン層のエッジをゲート電極として用い、チャネルが原子レベルで薄く物理ゲート長がサブナノメートルのサイドウォール型MoS2トランジスターを実証する。この方法では、大面積のグラフェンと化学気相成長法によって成長させたMoS2膜を用いて、2インチウエハー上にサイドウォール型トランジスターを作製している。このデバイスのオン/オフ比は最大1.02 × 105で、サブスレッショルドスイング値は最小117 mV dec−1に達した。シミュレーションの結果、MoS2サイドウォールの実効チャネル長が、オン状態で0.34 nm、オフ状態で4.54 nmに近づくことが示された。今回の研究結果によって、トランジスターの微細化に関するムーアの法則を、次世代エレクトロニクスに向けて延命させることができる。
