Температурні характеристики кремнієвого нанопровідного транзистора у залежності від товщини оксиду

Автори Hani Taha AlAriqi1, Waheb A. Jabbar1 , 2 , , Yasir Hashim3, Hadi Bin Manap1
Приналежність

1 Faculty of Engineering Technology, Universiti Malaysia Pahang, 26300 Gambang, Pahang, Malaysia

2 IBM Centre of Excellence, University Malaysia Pahang, 26300, Gambang, Pahang, Malaysia

3 Computer Engineering Department, Faculty of Engineering, Ishik University, Erbil-Kurdistan, Iraq

Е-mail waheb@ieee.org
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 17 січня 2019; у відредагованій формі 10 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання Hani Taha AlAriqi, Waheb A. Jabbar, Yasir Hashim, Hadi Bin Manap, J. Nano- Electron. Phys. 11 No 3, 03027 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03027
PACS Number(s) 00.00.60, 00.00.68
Ключові слова SiNWT, Чутливість до температури, MuGFET (2) , Моделювання (34) .
Анотація

Серед різних методів зондування та моніторингу датчики на основі на польових транзисторів (FET), привернули значну увагу як з боку промисловості, так і з академічних кіл. Завдяки своїм унікальним характеристикам, таким як невеликі розміри, легка вага, низька вартість, гнучкість, швидка реакція, стабільність і можливість подальшого зменшення масштабу, кремнієвий нанопровідний транзистор (SiNW-FET) може служити ідеальним наносенсором. Це найбільш імовірний наступник нанорозмірних пристроїв на базі FET. Однак, оскільки розміри (довжина та діаметр) каналу SiNWT зменшуються, електричні та температурні характеристики SiNWT повинні змінитися, тим самим погіршуючи роботу транзистора. Хоча застосування SiNWT як біологічних та/або хімічних сенсорів широко вивчено в літературі, менше уваги було приділено використанню таких транзисторів як датчиків температури. Отже, ця робота присвячена дослідженню температурної чутливості SiNWT в залежності від товщини оксидного каналу, а також представляє можливість використання його як нанотемпературного датчика. Інструмент моделювання MuGFET був використаний для дослідження температурних характеристик нанодроту. Моделювалися вольт-амперні характеристики з різними значеннями температури і з різною товщиною затворів нанодротів (товщина оксиду TOX = 1, 2, 3, 4 і 5 нм). Для вимірювання температурної чутливості SiNWT було запропоновано підключення до діодного режиму метал-оксидного напівпровідника (MOS). Було досліджено кілька робочих напруг (від 0.25 до 5 В) з різною робочою температурою (250-450 K). Отримані результати показують, що найвища температурна чутливість досягалася за рахунок збільшення товщини оксиду до 5 нм. Вплив розглянутої температури на характеристики SiNWT свідчить про можливість його використання як наносенсора температури.

Перелік посилань