Використання затворів та каналів у графеновому тунельному польовому транзистори (GTFET) у наномасштабі для покращення продуктивності пристроїв

Автори R. Dutta1, D. Das2
Афіліація

1Department of CSE (IoT), Poornima Institute of Engineering & Technology, Jaipur, Rajasthan, India

2Department of CSE, Poornima University, Jaipur, Rajasthan, India

Е-mail ritamdutta1986@gmail.com
Випуск Том 18, Рік 2026, Номер 2
Дати Одержано 28 січня 2026; у відредагованій формі 21 квітня 2026; опубліковано online 29 квітня 2026
Цитування R. Dutta, D. Das, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 2, 02012 (2026)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.18(2).02012
PACS Number(s) 85.30.Tv
Ключові слова GTFET (2) , TCAD (17) , Нанострічка (5) , Квантове тунелювання (3) .
Анотація

Ця робота зосереджена на різних інженерних схемах затворів та каналів, виконаних на типових тунельних польових транзисторах (TFET) у наномасштабі. У цій дослідницькій роботі продемонстровано покрокову розробку типової моделі TFET на нанопристрої з метою покращення продуктивності пристрою. Спочатку як оксидний матеріал використовується однозатворний гомогенний діелектрик, тобто SiO2, який потім модифікується до двозатворного гетерогенного діелектрика, тобто комбінації HfO2 – SiO2, з метою покращення струму керування (ION) та коефіцієнта перемикання (ION/IOFF). Під час моделювання цього процесу власний канал розвивається як гетерогенний (InAs-Si) протягом усього моделювання. Це призводить до значних змін розподілу поверхневого потенціалу вздовж каналу через ефект міжзонного тунелювання (BTBT). По-друге, цей двозатворний гетерогенний діелектричний TFET модифікується тонким шаром графену товщиною 0-2 нм, розгорнутим поверх власного каналу. Цей наномасштабний шар графену введено як нанострічкову архітектуру, щоб зменшити ширину забороненої зони, що налаштовується. Це пришвидшує тунелювання BTBT через перехід і приводить до значно ранішого виникнення напруги ввімкнення (VON), що призводить до швидкого цифрового перемикання. Нарешті, ця структура TFET додатково оновлена за допомогою подвійної металевої, подвійної затворної структури для дослідження її співвідношення ION/IOFF та контролю струму витоку. Для створення всіх пов'язаних симуляційних робіт використовується Silvaco TCAD. Кращий струм керування (ION) досягається при 3,55 × 10 – 6 А/мм з мінімальним струмом витоку (IOFF) 2,16 × 10 – 16 А/мм при напрузі живлення 0,5 (VDD) з мінімальним підпороговим розмахом (SS) 33,07 мВ/декаду.

Перелік посилань