Analog and RF Performance Evaluation of Dual Metal Double Gate High-k Stack (DMDG-HKS) MOSFETs

Автори	Santosh K. Gupta¹, S. Baishya²
Приналежність	¹ Motilal Nehru National Institute of Technology Allahabad, Uttar Pradesh., 211004, India ² National Institute of Technology Silchar, Assam., 788010, India
Е-mail	skg@mnnit.ac.in, sb@nits.ac.in
Випуск	Том 5, Рік 2013, Номер 3
Дати	Одержано 28.01.2013, у відредагованій формі - 03.07.2013, опубліковано online - 12.07.2013
Посилання	Santosh K. Gupta, S. Baishya, J. Nano- Electron. Phys. 5 No 3, 03008 (2013)
DOI
PACS Number(s)	73.40.Qv, 73.90. + f
Ключові слова	Dual metal double gate high-k stack (DMDG-HKS), Analog operation, Short channel effects (SCES), High-k dielectric (2) , Equivalent oxide thickness (EOT), Transition frequency.
Анотація	Dual Metal Gate (DMG) technology was proposed to reduce the short channel effects (SCE’s) of double gate MOSFETs. But, DMG alone is not enough to rectify the problem of gate tunneling current due to thinning of oxide layer with device downscaling. So, the use of high-k dielectric as gate oxide is considered to overcome the gate tunneling effect. But, high gate dielectric thickness leads to higher fringing fields leading to undesirable higher gate capacitance. So, the use of oxide stack i.e. a combination of silicon dioxide and high-k dielectric material is preferred as gate oxide. This paper presents the evaluation of the analog performance of nMOS dual metal double gate with high-k oxide stack (DMDG-HKS) MOSFETs, comparing their performance with those exhibited by dual metal double gate (DMDG) transistors and single metal double gate (SMDG) transistors of identical dimensions. The analog performance has been investigated in subthreshold regime of operation by varying the channel length, gate oxide stack and considering different analog parameters extracted from the 2-D device simulations. It has been observed that the DMDG-HKS devices offer better transconductance gm, early voltage Va, intrinsic gain gm / gd, drain conductance gd, transconductance generation factor gm / Id, transition frequency fT, etc. The variation of these analog parameters has also been investigated by changing the equivalent oxide thickness (EOT) and channel length of the DMDG-HKS transistor and has been observed that above parameters tends to improve with channel length and EOT as well.
	Перелік посилань Повний текст Переклад англійською

Інші статті цього номера

1) Characterization of Coated Fe-Doped Zinc Oxide Nanostructures [03001-1-03001-4]
2) Synthesis of Cerium Dioxide High-k Thin Films as a Gate Dielectric in MOS Capacitor [03002-1-03002-3]
3) Volatile and Non-Volatile Single Electron Memory [03003-1-03003-7]
4) Modeling Optical and Electronic Properties of Silica Nano-Clusters in Silicon Rich Oxide Films [03004-1-03004-6]
5) Electron States and Quasienergy Spectrum of the Graphene Exposed to the Electromagnetic Wave [03005-1-03005-4]
6) Spectroscopic Characterization of GaAs and AlxGa1 – xAs / AlyGa1 – yAs Quantum Well Heterostructures [03006-1-03006-4]
7) A Comparative Study on the Optical Properties of Multilayer CdSe / CdTe Thin Film with Single Layer CdTe and CdSe Films [03007-1-03007-3]
8) Темплат як інструмент групової нанотехнології [03009-1-03009-4]
9) Optical Properties of Poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) and Poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) / [6,6]-Phenyl C61-butyric Acid 3-ethylthiophene Ester Thin Films [03010-1-03010-4]
10) Photovoltaic Properties of Poly (3-Hexylthiophene): [6, 6]-Phenyl C61-Butyric Acid 3-Ethylthiophene Thin Films [03011-1-03011-4]
11) Influence of the Substrates Nature on Optical and Structural Characteristics of SnO2 Thin Film Prepared by Sol-Gel Technique [03012-1-03012-5]
12) Effect of Cobalt Doping on FT-IR, Raman Spectra and Thermal Stability of Lead Iodate Crystals [03013-1-03013-3]
13) Механізм та умови формування наноострівцевих структур при вакуумному відпалі надтонких металевих плівок [03014-1-03014-7]
14) ZnO-CdS Powder Nanocomposite: Synthesis, Structural and Optical Characterization [03015-1-03015-3]
15) Effect of pH Variation on the Structural and Optoelectronic Properties of Zinc Sulfide Nanoparticles Capped with Sodium Carboxymethyl Cellulose [03016-1-03016-5]
16) Structural and Optical Properties of Cu2ZnSnS4 Nanoparticles for Solar Cell Applications [03017-1-03017-4]
17) Фрикційна анізотропія металевих наночастинок адсорбованих на графені [03018-1-03018-8]
18) Effect of Substrate Temperature on Structural and Optical Properties of Nanocrystalline CdTe Thin Films Deposited by Electron Beam Evaporation [03019-1-03019-4]
19) Модель пружної пластини підкріплена регулярною системою нанострижнів [03020-1-03020-5]
20) Structural and Optical Properties of CdS Thin Film Grown by Chemical Bath Deposition [03021-1-03021-5]
21) Characterization of CoTiO3 Nanocrystallites Prepared by Homogeneous Precipitation Method [03022-1-03022-3]
22) Electronic and Optical Properties of GaN / AlN Multiple Quantum Wells under Static External Magnetic Field [03023-1-03023-5]
23) Stress Topology within Silicon Single-Crystal Cantilever Beam [03024-1-03024-5]
24) Justification of Visualization Technique of Domain Structure with Raman Scattering [03025-1-03025-4]
25) Low Temperature Electrical Resistivity Studies in Lead Thin Films [03026-1-03026-3]
26) Фоточутливі гетеропереходи n-In2O3 / p-InSe з наноструктурованою поверхнею фронтального шару [03027-1-03027-5]
27) Нанокомпозитний матеріал на основі шаруватих кристалів GaSe та InSe, інтеркальованих сегнетоелектриком RbNO3 [03028-1-03028-7]
28) Методика визначення рівноважної відстані двохчасткового міжатомного потенціалу на основі аналізу енергії кристалічної решітки речовини [03029-1-03029-4]
29) Просторово-часові коливання релаксаційного та претурбулентного типу в ідеальних обмежених аморфних сплавах [03030-1-03030-8]
30) Оптичні спектри та колір колоїдів срібла [03031-1-03031-8]
31) Узгодження каскадів високочастотних електронних пристроїв [03032-1-03032-4]
32) Отримання поруватого ZnSe методом електрохімічного травлення [03033-1-03033-3]
33) Електричні властивості шпінелі LiMn1.9Fe0.1O4 та літієвих джерел струму з катодом на її основі [03034-1-03034-5]
34) Узагальнене рівняння Фоккера-Планка для модифікованого рівняння Ландау-Ліфшиця з білим шумом Пуассона [03035-1-03035-5]
35) Перенормування енергії екситонного збудження в наноплівці дийодиду свинцю внаслідок ефектів самополяризації та електрон-фононної взаємодії [03036-1-03036-6]
36) Проблема конденсації в однофазній статистиці Гіббса на прикладі потенціалу Леннард-Джонса [03037-1-03037-4]
37) Періодичність розподілу власних дефектів у епітаксійних плівках PbTe [03038-1-03038-4]
38) До питання про міграцію домішкових атомів у графені [03039-1-03039-4]
39) Врахування просторової неоднорідності температури в синергетичній моделі межового тертя [03040-1-03040-5]
40) Критерій проходження реакції високотемпературного синтезу, що самопоширюється, у наношаруватих фольгах в умовах зовнішнього тепловідведення (мезоскопічна модель) [03041-1-03041-6]
41) Особливості фазового переходу у монокристалі Ni50.9Мn29.43Gа19.67 [03042-1-03042-4]
42) Спосіб визначення концентрації та локалізації мажорних домішок (Mg, Na, K) біологічного апатиту мінералізованих тканин [03043-1-03043-5]
43) Структура і фазовий склад апатиту костної тканини кальцинованих фрагментів аорти при остеопорозі [03044-1-03044-4]
44) Про деякі удосконалення іонного мікрозондового аналізатора [03045-1-03045-5]
45) Хімічні пастки синглетного кисню як метод дослідження механізмів фотодинамічної терапії [03046-1-03046-3]
46) Фотолюмінесценція та оптичне поглинання чистого нанокристалічного ТiО2анатазу та рутилу при кімнатній температурі [03047-1-03047-8]
47) Відбивання і проходження світла у структурованому композитному матеріалі [03048-1-03048-5]
48) Азотовмісне нанопористе вугілля для електродів суперконденсаторів [03049-1-03049-6]
49) Вплив відпалу кристала на орієнтаційну залежність ядерного квадрупольного резонансу в InSe [03050-1-03050-3]
50) Аналітичні можливості іон-фотонної спектроскопії для екологічного моніторингу [03051-1-03051-7]
51) Особливості переносу зарядів у системі поліетиленгліколь / вуглецеві нанотрубки [03052-1-03052-6]
52) Оптичні та електрохімічні властивості шаруватих кристалів GaSe інтеркальованих нікелем [03053-1-03053-4]
53) Явища переносу у парофазних конденсатах PbTe-Bi2Te3 на ситалі [03054-1-03054-6]
54) Розрахунок реальних розмірів наночастинок за АСМ зображеннями та моделювання їх магнітооптичних властивостей [03055-1-03055-7]
55) Processes of Defragmentation, Thermocapillary Extraction and Agglomeration of Ultradispersed Gold from Mineral Raw Materials and Technogenic Products within Laser Radiation Field [03056-1-03056-4]
56) A Comparative Performance Study of Hybrid SET-CMOS Based Logic Circuits for the Estimation of Robustness [03057-1-03057-6]
57) Пристрій контролю температурних характеристик сонячного елемента [03058-1-03058-5]