Реалізація VTFET із лінійно градуйованою роботою виходу бінарного металевого затвору з повітряною кишенею

Автори K. Kalai Selvi1 , K.S. Dhanalakshmi2
Приналежність

1Government College of Engineering, Tirunelveli, Tamil Nadu, India

2Kalasalingam Academy of Research and Education, Virudhunagar, Tamil Nadu, India

Е-mail kalaiselvi20142@gmail.com
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 6
Дати Одержано 20 вересня 2022; у відредагованій формі 20 грудня 2022; опубліковано online 27 грудня 2022
Посилання K. Kalai Selvi, K.S. Dhanalakshmi, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 6, 06014 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(6).06014
PACS Number(s) 85.30.Tv
Ключові слова Тунельний польовий транзистор (FET), Лінійно-градуйована структура, Підпорогове коливання (SS) (3) , Вертикальний TFET, Ефективність генерації міжелектродної провідності.
Анотація

У статті досліджено лінійно градуйовані характеристики роботи виходу (LG-W) за допомогою композиції затворного електрода із бінарного металевого сплаву aσb1 – σ у стеку high-k затворів із діелектричною кишенею у вертикально орієнтованому FET (VTFET). Пристрій VTFET побудовано з використанням затворного електрода з бінарного металевого сплаву з лінійно градуйованою роботою виходу та повітряною кишенею. Пропоновані показники ефективності конструкції оцінюються та порівнюються з сучасними аналогами. Інтеграція LG-W з VTFET із стеком затворів разом із повітряною кишенею (SG-LG-VTFET із повітряною кишенею) показує покращення продуктивності за допомогою таких показників, як струм увімкнення пристрою (ION), підпорогове коливання (SS), міжелектродна провідність (gm), а також ефективність генерації міжелектродної провідності (TGE). SG-LG-VTFET з повітряною кишенею генерує SS, рівний 13,92 мВ/дек. Крім того пристрій демонструє вищий ION (3,6x10 – 5 А/мкм) із співвідношенням ION/IOFF, що складає 1012. Завдяки включенню LG-W і повітряної кишені спостерігається вузький вигин смуги, що призводить до більш високого тунелювання та крутішого SS. Багатошаровий high-k діелектричний матеріал підсилює ємнісний зв’язок. Продуктивність пристрою порівнюється з продуктивністю пристрою VTFET за відсутності діелектричної кишені. Діелектрична кишеня збільшує електричне поле, що є бажаним явищем для збільшення струму ION. Для майбутніх застосувань можливе масштабування SS, що може збільшити швидкість тунелювання електронів.

Перелік посилань