ارائه ساختاری جدید از ترانزیستورهای اثرمیدان در مقیاس نانو به‌منظور بالابردن قابلیت اطمینان

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی - دانشگاه دامغان

2 دانشکده فنی و مهندسی - دانشگاه دامغان

doi
چکیده

ترانزیستورهای ماسفت با تکنولوژی سیلیسیم روی عایق کاربرد وسیعی در صنعت الکترونیک دارند. اما وجود لایه عایق در این ساختارها باعث مشکلاتی مانند اثر بدنه شناور و اثر خودگرمایی می‌گردند. به‌منظور بالابردن عملکرد الکتریکی، در این مقاله یک ترانزیستور ماسفت سیلیسیم روی عایق در مقیاس نانو ارائه می‌گردد. ساختار پیشنهادی با نام QSZ-MOSFET ارائه می‌گردد که در آن چهار ناحیه سیلیسیمی در کانال و در اکسید مدفون در نظر گرفته می‌شوند. نواحی نوع N در کانال یک ناحیه تخلیه ایجاد می‌کنند که قابلیت جریان‌دهی ترانزیستور را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، اکثر حفره‌های ایجادشده توسط اثر بدنه شناور، توسط این نواحی تخلیه می‌گردند. نواحی نوع P در اکسید مدفون کمک به کاهش دمای شبکه می‌کنند و راهی برای عبور گرما از قسمت فعال ترانزیستور به زیرلایه ایجاد می‌کنند. عملکرد ساختار پیشنهادی و ساختار ماسفت مرسوم توسط نرم‌افزار ATLAS شبیه‌سازی می‌شوند و نشان داده می‌شود که ترانزیستور پیشنهادی دارای عملکرد بهتری نسبت به ساختار متداول از نظر قابلیت جریان‌دهی، ماکزیمم دمای الکترون در کانال، میدان الکتریکی، جریان حالت خاموش، دمای شبکه و قابلیت تحرک الکترون می‌باشد. در کنار مزایای ذکرشده، جایگزینی بخشی از اکسید مدفون با سیلیسیم موجب افزایش خازن پارازیتی می‌گردد.