Дослідження впливу локалізованих зарядів на параметри лінійності та спотворення для транзисторів з круговим затвором з сегнетоелектричних подвійних матеріалів

Автори Varun Mishra, Yogesh Kumar Verma, Santosh Kumar Gupta
Приналежність

Electronics and Communication Engineering Department, Motilal Nehru National Institute of Technology, Allahabad, India

Е-mail rel1605@mnnit.ac.in
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 4
Дати Одержано 28 березня 2019; у відредагованій формі 01 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019
Посилання Varun Mishra, Yogesh Kumar Verma, Santosh Kumar Gupta, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04014 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04014
PACS Number(s) 85.30.Mn, 73.43.Jn, 85.50. – n
Ключові слова Сегнетоелектрик (5) , Локалізовані заряди, Негативна ємність, Інтермодуляційні.
Анотація

Масштабування польових транзисторів (MOSFETs) менше 20 нм призводить до деяких ускладнень, таким як високий струм вимкненого стану через зменшення товщини оксиду затвору, індукованому стоком зниженню бар'єру та іншім ефектам короткого каналу. З цієї точки зору, тунельний польовий транзистор (TFET) є найкращим претендентом, щоб затьмарити MOSFETs у нанорозмірному режимі. Властивість негативної ємності сегнетоелектричного матеріалу поєднується з міжзонним тунельним механізмом TFET з метою посилення струму увімкненого стану пристрою. Як сегнетоелектричний шар (затворний діелектрик) використовують оксид гафнію, легований кремнієм (Si:HfO2). Більш низька діелектрична проникність і сумісність з технологічним процесом робить його підходящим сегнетоелектричним матеріалом на відміну від перовскітних матеріалів. У цій роботі досліджується вплив локалізованих зарядів на електричні показники, лінійність і параметри спотворення тунельного транзистору з круговим затвором з сегнетоелектричних подвійних матеріалів (FE-DMGAA-TFET). Наявність оксидних зарядів змінює точку зміщення пристрою; отже, його вплив потрібно досліджувати з точки зору показників якості лінійності та спотворення. Локалізований заряд оксиду може бути як позитивним, так і негативним залежно від енергетичного рівня пастки щодо рівня Фермі. Виявлено, що струм вимкненого стану значно збільшується для донорно-локалізованого заряду від 10–19 до 10–12 A. Нелінійність і спотворення пристрою зменшуються у присутності негативного локалізованого заряду. За допомогою чисельних розрахунків було проаналізовано, що внаслідок донорсько-локалізованих зарядів підпороговий режим значно погіршується, підкреслюючи вимогу інтенсивного аналізу в цьому інтервалі для майбутньої ринкової ніші електроніки. Однак вплив акцепторно-локалізованих зарядів на продуктивність пристрою є незначним.

Перелік посилань