Abstract: In den letzten Jahren wurden bei der Erforschung von elektronischen Anwendungen von zweidimensionalen Monolagenmaterialien, so genannten Monolayer, erhebliche Fortschritte erzielt. Ein Monolayer stellt die endgültige Grenze der Körperdicke in einer Transistorstruktur dar, und erist frei von Körperdickenvariabilität und Schnittstellen-Dangling-Bindungen. Die mechanische Biegsamkeit verspricht interessante Anwendungen in flexibler und tragbarer Elektronik. Darüber hinaus besitzen zweidimensionale Materialien und ihre Heteroübergangseigenschaften, die in ihren herkömmlichen Halbleiter-Pendants nicht verfügbar sind. Um die neuen Materialeigenschaften auf Gerätetechnologien zu übertragen, spielen Gerätemodellierung und Simulation eine wichtige Rolle beim Verstehen von Experimenten, bei der Bewertung von Technologiepotentialen und bei der Optimierung von Gerätegestaltungen.

In diesem Vortrag werde ich zunächst einen Überblick über die Herausforderungen der Modellierung von Elektronengeräten aus Nanomaterialien geben. Zwei Beispiele für Geräte, die auf zweidimensionalen Halbleitern basieren, werden beleuchtet. An dem ersten Beispiel wird der anisotrope Trägertransport in schwarzem Phosphoren untersucht, um ihr Potential in Logik- und HF-Transistoranwendungen zu verstehen. Am zweiten Beispiel werden Gerätephysik und Designoptionen von Monolayer-Heteroübergangs-Photodioden und Tunnel-Feldeffekttransistoren diskutiert, die eine ultra-steile Schwellwertschwingung und eine geringe Verlustleistung vermitteln.

Zur Person: Jing Guo ist derzeit Professor inder Abteilung für Elektrotechnik und Informatik an der University of Florida. Er erhielt seinen Ph.D. in Elektrotechnik von der Purdue University, West Lafayette, IN. Seine Forschungsinteressen konzentrieren sich auf die Modellierung und Simulation von nanoskaligen Elektronengeräten, Quantentransportphänomenen, optoelektronischen und spintronischen Geräten. Er hat über 100 Peer-Review Artikel in Zeitschriften einschließlich Science und Nature veröffentlicht. Er ist ein Preisträgerdes US National Science Foundation (NSF) CAREER Award. Er war in vielen technischen Programmausschüssen einschließlich des International Electron Device Meeting (IEDM) von 2007 bis 2008 und von 2012 bis 2013 tätig. Er ist der Mitautor des von Springer veröffentlichten Buches „Nanoscale Transistors: Device Physics, Modeling, and Simulation“.