Дослідження електричних характеристик багатоканального безперехідного польового транзистора SiGe з нанодротом у вузлі технології Sub-5 нм

Оскільки напівпровідникова технологія розвивається в напрямку режиму розмірів менше 5 нм, підтримка високої продуктивності пристрою, одночасно придушуючи ефекти короткого каналу, струм витоку, нестабільність порогової напруги та розсіювання потужності, стає все більш складною. Таким чином, у цій статті обговорюються розробка та аналіз нового багатоканального безперехідного нанодротового польового транзистора (MC-JL-NWFET) на основі кремнію-германію (SiGe) для підвищення продуктивності таких пристроїв. Запропонований пристрій включає два складені канали, виготовлені з нанодротів, керовані кількома затворами, що дозволяє покращити електростатичний контроль та збільшити площу провідності. Були отримані реалістичні результати щодо властивостей запропонованого пристрою з урахуванням таких ефектів, як статистика Фермі-Дірака, звуження забороненої зони, зменшення рухливості електронів, самонагрівання та квантове обмеження. Було виявлено, що пристрій демонструє чудову поведінку, що характеризується високим рівнем передавальних та вихідних характеристик, надійною роботою завдяки хорошим електростатичним властивостям, високим рівнем струму керування та запобіганням ефекту короткого каналу. Масштабування пристрою дозволяє стверджувати, що 5-нм MC-JL-NWFET має покращення крутизни на 181,8 % та збільшення струму увімкненого стану на 78,6 % порівняно зі 120-нм. Також необхідно зазначити, що зміни порогової напруги внаслідок зменшення довжини затвора є відносно невеликими (лише 18,8 %). Всі ці результати досягнуті завдяки високій рухливості електронів SiGe матеріалів та кращому електростатичному контролю.