Чисельне моделювання польового транзистора з каналом у вигляді нанородроту
| Автори | І.П. Бурик1 , А.О. Головня2 , І.М. Мартиненко2 , О.П. Ткач2, Л.В. Однодворець2 |
| Приналежність |
1Конотопський інститут Сумського державного університету, просп. Миру, 24, 41615 Kонотоп, Україна 2Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна |
| Е-mail | l.odnodvorets@aph.sumdu.edu.ua |
| Випуск | Том 13, Рік 2021, Номер 4 |
| Дати | Одержано 02 липня 2021; у відредагованій формі 11 серпня 2021; опубліковано online 20 серпня 2021 |
| Посилання | І.П. Бурик, А.О. Головня, І.М. Мартиненко, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 4, 04030 (2021) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.13(4).04030 |
| PACS Number(s) | 85.60.Bt, 78.20.Bh, 73.61.Ga |
| Ключові слова | Польовий транзистор з каналом на основі нанодроту, Моделювання (75) , Температурний коефіцієнт електричних параметрів. |
| Анотація |
Робота базового функціонального елемента інтегральної схеми – польового транзистора заснована на дрейфі електронів та дірок у каналі. Із застосуванням розтягування-здавлювання кристалічної решітки кремнію Si, шляхом впровадження домішкових атомів, дещо зростає рухливість носіїв. Разом з цим значний інтерес до нанодротів на основі твердого розчину Si(Ge) як елементів для формування високоефективних каналів польових транзисторів обумовлює необхідність досліджень їх структурних, електричних та температурних характеристик. У роботі наведені результати числового моделювання коаксіальних Si-канальних транзисторних FET’s структур із затвором Gate-all-around (GAA). Структура транзистора n-типу GAA NW FET та його вольт-амперні характеристики були побудовані з використанням інструментів Silvaco TCAD. У рамках дифузійно-дрейфової моделі транспорту носіїв із врахуванням квантового потенціалу Бома отримані ефективні робочі параметри: допустимі значення порогової напруги, сили струму витоку та коефіцієнта Ion/Ioff. та їх залежності від температури. Отримано, що величини порогової напруги Vt та допорогового розкиду SS залишаються майже без змін із зростанням температури в інтервалі від 280 до 400 К, що насамперед пов’язано з додатковим впливом квантових ефектів для заданих товщини каналу та концентрацій домішок. Поряд з цим фіксується типове спадання сили струму ввімкнення на 45.5 % та струму витоку на 46.4 % в заданому інтервалі температур. Для оцінки термічної стабільності досліджуваних транзисторних систем розраховані температурні коефіцієнти bVt, bSS, bIon and bIoff. Їх величини становили відповідно 8.63.10 – 5; – 0.53.10 – 5; – 3.87.10 – 3 and – 3.80.10 – 3 K – 1. Результати чисельного моделювання показали добре узгодження з експериментальними даними. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Математична модель радіовимірювального частотного перетворювача оптичного випромінювання на основі МДН-транзисторної структури з від’ємним диференційним опором [04001-1-04001-6]2) Електричні характеристики та густина інтерфейсних станів в діоді Шотткі Au/n-InN/InP [04002-1-04002-5]
3) Вплив спін-орбітальної взаємодії на зонні енергії електронів, отримані у халькогенідах кадмію за комбінованим методом HSE06-GW [04003-1-04003-5]
4) Покращення електричних властивостей елементів Гретцеля шляхом заміщення шару барвника переходом CdS/ZnO [04004-1-04004-5]
5) Дослідження залежних від товщини магнітних властивостей тонких плівок Fe [04005-1-04005-3]
6) Оптичні та дисперсійні параметри тонких плівок ZnO:Al [04006-1-04006-7]
7) Вплив діелектрика ZrO2 на характеристики постійного струму і пригнічення витоку в транзисторі DH MOS-HEMT на основі AlGaN/InGaN/GaN [04007-1-04007-5]
8) Вплив діелектричного шару NaCl на електричні властивості діодів Шотткі графіт/n-Cd1 – xZnxTe, виготовлених шляхом перенесення нарисованої плівки графіту на підкладки [04008-1-04008-4]
9) Вплив іонізуючого опромінення на характеристики магніточутливих транзисторних структур [04009-1-04009-4]
10) Магнітостатичні поля у багатошарових композитних плівках з бімодальним розподілом гранул за розміром [04010-1-04010-5]
11) Люмінесцентні властивості електрохімічно травленого арсеніду галію [04011-1-04011-6]
12) Генератор дельта ритмів ЕЕГ на основі нанодротів Si [04012-1-04012-5]
13) Нанорідини в системах охолодження і їх ефективність [04013-1-04013-8]
14) Діелектрична спектроскопія сегнетоелектричних гібридних полімерних композиційних тонких плівок PVDF-ZnO [04014-1-04014-5]
15) Метод вирощування при високому тиску для одержання відновленого оксиду графену і його дослідження за допомогою Раманівської спектроскопії [04015-1-04015-5]
16) Вплив відпалу на оптоелектронні характеристики сонячних елементів P3HT/PCBM, що містять наночастинки Au і CuO [04016-1-04016-6]
17) Теоретичне моделювання структурної стабільності, еластичних, електронних, магнітних та термодинамічних властивостей нових напівметалевих сплавів Cr2GdSn1 – xPbx [04017-1-04017-7]
18) Вивчення впливу товщини шару поглинача сонячних елементів на основі CIGS з різною шириною забороненої зони за допомогою SILVACO TCAD [04018-1-04018-5]
19) Структурні і діелектричні властивості та поведінка провідності по змінному струму багатокомпонентного скла TeO2-ZnO-Li2O-Na2O-B2O3 [04019-1-04019-5]
20) Фотоелектричні та електричні властивості композитних матеріалів на основі n-InSe і графіту [04020-1-04020-4]
21) Вивчення нової структури пристрою: польовий транзистор на графені (GFET) [04021-1-04021-5]
22) Вплив температури спікання та концентрації алюмінію на твердість, мікроструктуру та щільність мідно-алюмінієвих сплавів [04022-1-04022-4]
23) Топологічна 3D модель функціонування динамічної системи – когнітивне оцінювання складності [04023-1-04023-6]
24) Вплив ступеня пасивації електрично-активних центрів у Cd1 – xZnxTe атомарним воднем на роздільну здатність оптичного запису зображень на n-p-i-m наноструктурах [04024-1-04024-6]
25) Діагностична візуалізація змін в біологічних тканинах ультразвуковим методом на основі ефекту Допплера [04025-1-04025-4]
26) Фізсорбція водню на гетероструктурах BNC: систематичне теоретичне дослідження [04026-1-04026-9]
27) Множинні трихвильові резонансні взаємодії в пролітній секції двопотокового супергетеродинного ЛВЕ з поздовжнім електричним полем [04027-1-04027-6]
28) Конструювання Al:ZnO/p-Si сонячного елемента з гетеропереходом за допомогою програми для моделювання SCAPS [04028-1-04028-4]
29) Матриця фоточутливих елементів для визначення координат джерела оптичного випромінювання [04029-1-04029-6]
30) Спектр власних частот акустичних коливань сферичної квантової точки з багатошаровою оболонкою [04031-1-04031-5]
31) Формування наносистеми In/InTe методом вторинного твердотільного змочування [04032-1-04032-5]
32) Вивчення температурного коефіцієнта основних фотоелектричних параметрів кремнієвих сонячних елементів з різними наночастинками [04033-1-04033-5]
33) Електронно-променева технологія в оптоелектронному приладобудуванні: високоякісні криволінійні поверхні та створення мікропрофілів різної геометричної форми [04034-1-04034-5]
34) Особливості магнітоопору композитних матеріалів на основі Со та SiO [04035-1-04035-4]
35) Прецизійна синхронізація хаотичних оптичних систем [04036-1-04036-5]
36) Мікроструктурний аналіз зварювання фрикційним перемішуванням алюмінієвого сплаву 6061, покритого мідною наноплівкою [04037-1-04037-4]
