1. 设备结构设计：
- 设计了名为NXFET（Nanosheet FET）的3D晶体管架构，包括纳米片（NSFET）、纳米叉（NFFET）和纳米板（NPFET）结构。
- 这些架构具有垂直堆叠的通道，并且由全环绕栅极（GAA）控制。
- 设备的源/漏极被掺杂，而通道保持未掺杂，通过栅极电场调制导电性。
2. 模拟和计算方法：
- 使用非平衡格林函数（NEGF）量子输运模拟来评估设备性能，该方法结合了非理想肖特基接触和包容电容计算的效果。
- 从密度泛函理论（DFT）模拟中提取材料参数，如有效质量、非抛物线因子、谷能量间隔和带宽。
3. DFT模拟：
- 在Quantum ATK软件中进行DFT模拟，使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）泛函和伪势。
- 模拟中考虑了原子结构的弛豫，直到最大力和应力低于特定阈值。
- 提取了1L WS2的能带结构，用于识别NEGF正式主义中考虑的运输相关谷。
4. NEGF正式主义：
- 从DFT模拟中提取参数，构建跨源、通道和漏的多谷有效质量系统哈密顿量，用于模拟弹道输运。
- NEGF模拟考虑了多谷输运和非理想性，如非抛物线有效质量和有限谷带宽。
5. 电路模拟：
- 使用HSPICE进行电路模拟，以评估电路级别的能-延迟积（EDP）和延迟（tp）指标。
- 将2D FET紧凑模型校准并针对NXFET的NEGF转移特性进行基准测试，包括接触电阻（RC）的影响。
6. 数据提取和性能评估：
- 从模拟中提取了包括操作频率、单级（反相器）延迟和活跃功率/能量在内的各种性能指标。
7. 材料和设备参数：
- 从DFT模拟中提取了材料参数，如材料厚度（tCH）和电子亲和力（χ），并与栅极堆叠参数一起使用。
8. 设备电容提取：
- 通过计算小信号导纳矩阵来提取设备电容，包括寄生电容和边缘电场线。
9. 制造工艺：
- 论文还讨论了实现2D NXFET架构的制造细节，并概述了2D纳米板架构的制造步骤。
1. 新型3D晶体管架构：
- 提出了一种新型的3D晶体管架构，即NXFET（Nanosheet FET），包括纳米片（NSFET）、纳米叉（NFFET）和纳米板（NPFET）结构。这些架构利用了2D半导体材料的特性，为未来CMOS技术提供了新的设计思路。
2. 2D半导体材料的应用：
- 特别强调了过渡金属二硫化物（TMD）等2D半导体材料在后硅时代CMOS技术中的潜力，尤其是三层二硫化钨（trilayer tungsten disulfide, 3L WS2），被认为是最具有前景的通道材料。
3. 非平衡格林函数（NEGF）量子输运模拟：
- 基于NEGF的量子输运模拟方法，结合了非理想肖特基接触和包容电容计算的效果，这种方法能够更准确地评估2D材料在晶体管中的性能。
4. 密度泛函理论（DFT）模拟：
- 利用DFT模拟来提取材料参数，这些参数被用于量子输运模拟中，以实现对2D材料电子特性的精确模拟。
5. 性能/可扩展性评估：
- 对基于单层/多层2D-TMD的NXFET与硅基NXFET进行了性能比较，评估了不同3D晶体管和通道厚度在低待机功耗和高性能应用中的表现。
6. 2D纳米板场效应晶体管（NPFET）：
- 提出了2D纳米板场效应晶体管（NPFET）的概念，这种结构可以提供比传统纳米片结构更高的集成密度和驱动电流。
7. 电路性能提升：
- 展示了2D NXFET架构在电路级别的性能提升，特别是在能-延迟积（EDP）方面的显著改进，这对于低待机功耗（LSTP）和高性能（HP）应用至关重要。
