碳纳米管反馈门控场效应晶体管（FBGFET）是一种新型的电子器件结构，旨在提高碳纳米管场效应晶体管（CNT FET）的性能，特别是在抑制电流泄漏和提高开关比方面。CNT FET是利用碳纳米管材料的独特电学特性而开发的一类晶体管，它们由于碳纳米管的高载流子迁移率和低本征电容而被看好，有望成为未来电子学的重要组成部分。
碳纳米管是单层石墨烯卷曲形成的管状材料，直径通常在纳米尺度。CNT FET的性能在很大程度上取决于碳纳米管的直径和类型。然而，基于中等或较大直径碳纳米管的FET常常会表现出双极性行为、大的关态电流和小的开/关比，这些特性对数字电子应用来说非常不理想。这是因为双极性行为意味着在不同的电压极性下，载流子在碳纳米管中都可以导电，导致在关态下无法有效截止电流，从而导致较大的静态功耗。
针对这一问题，研究者们设计并测试了一种带反馈门结构的FET。这种FBGFET结构与传统的顶栅FET不同，它额外有一个反馈门，这个反馈门直接连接到FET的漏电极。通过实验表明，基于半导体性碳纳米管（直径1.5纳米）的FBGFET可以实现大约1×10^-13A的低关态电流、大于1×10^8的高开/关比、可以忽略的漏诱导关态泄漏电流以及在较大源漏偏压和室温条件下的良好亚阈值摆幅（75mV/dec）。FBG结构在满足低静态功耗逻辑电子应用标准的CNT FET中显示出很大的潜力，并且也可以用于构建使用其他小带隙半导体材料的FET以抑制泄漏电流。
此外，这项研究还提出了CNT FET在未来电子设备中的应用前景。由于CNT FET在高速度和低过渡功率损耗方面的性能优于硅互补金属氧化物半导体（CMOS）设备，因此它们正在积极向实际应用方向发展。然而，CNT FET中的静态功耗问题，尤其是关态时由于泄漏电流引起的功耗，是很少被考虑或与硅器件进行比较的。通过FBGFET的结构设计，该问题得到了有效解决，展示了CNT FET在高性能逻辑电路中应用的可能性，并为低功耗电子学发展铺平了道路。
为了进一步理解FBGFET在抑制电流泄漏和提高开/关比方面的工作原理，需要了解碳纳米管的基本物理特性和场效应晶体管的工作机制。碳纳米管具有高度的电子迁移率，这意味着载流子（电子或空穴）能够快速移动，从而在CNT FET中可以实现高速开关。小的本征电容使得CNT FET在开关状态转换时能够快速充放电，减少了功率损耗。
在FBGFET的结构中，反馈门的作用是通过直接连接到漏电极来检测漏端电压，并据此调节栅极电场，从而更精准地控制沟道中的载流子密度。这样，即使在较高的源漏偏压下，也能够维持良好的亚阈值摆幅，确保关态时电流有效截止。这种反馈机制是实现FBGFET高性能的关键，它有效解决了传统CNT FET的双极性和大的关态电流问题，为CNT FET在低功耗电子设备中的应用提供了重要基础。
