Аналіз рухливості носіїв сигналу з двома затворами JLFET з піднятим витоком-стоком для силових пристроїв

Постійне зменшення масштабу напівпровідникових приладів суттєво вплинуло на еволюцію передових транзисторних архітектур, здатних забезпечити високу продуктивність, мінімізуючи при цьому ефекти короткого каналу (SCE). Серед цих нових структур безперехідний польовий транзистор з піднятим витоком-стоком та двома затворними переходами (RSD DG JLFET), безперехідний прилад з піднятими областями витоку та стоку, привернув значну увагу завдяки своїй унікальній конструкції та експлуатаційним перевагам. Цей прилад пропонує чудовий електростатичний контроль над каналом, знижений паразитний послідовний опір та покращені властивості переносу носіїв заряду порівняно зі звичайними MOSFET та іншими безперехідними приладами. У цій роботі проведено комплексний аналіз рухливості носіїв заряду структур RSD DG JLFET для дослідження їх придатності. У дослідженні систематично розглядається вплив ключових фізичних параметрів, включаючи вибір діелектричного матеріалу, товщину діелектрика, роботу виходу затвора та робочу температуру. За допомогою TCAD-моделювання було оцінено залежність рухливості як електронів, так і дірок вздовж поздовжньої, так і поперечної осей приладу. Результати чітко демонструють, що піднята конфігурація витоку-стоку значно зменшує паразитні опори, які є основним обмеженням в агресивно масштабованих пристроях. Крім того, структурна модифікація також покращує електростатичну цілісність, тим самим підвищуючи загальну стабільність пристрою за різних умов зміщення. Спостерігалася підвищена рухливість носіїв заряду, що безпосередньо сприяє кращій здатності до керування струмом та зменшенню втрат провідності. Результати дослідження свідчать про те, що RSD DG JLFet має багатообіцяючий баланс між масштабуванням пристрою та надійністю роботи.