طراحی وبررسی عملکردترانزیستور نانوصفحۀ ناهمگون دوسیم با دروازۀ همه‌جانبه

Abstract

در این مقاله، ما نوع جدیدی از ترانزیستور اثر میدانی نانوصفحه با دروازۀ (گیت) همه‌جانبه (GAA NS FET) را با عنوان سیم دوتایی (DW) معرفی می‌کنیم که اتصالات ناهمگون منبع (سورس) و کانال‌های کرنش را ادغام می‌کند. خواص الکتریکی آن را در دماهای مختلف(300 کلوین) ، (400 کلوین) و (500 کلوین) ارزیابی می‌کنیم و آنها را با ترانزیستور نانوصفحۀ ناهمگون دوسیم با دروازۀ همه‌جانبه (Heterojunction DW GAA NS FET) و ترانزیستور نانوصفحۀ معمولی با دروازۀ همه‌جانبه (Conventional DW GAA NS FET) مقایسه می‌کنیم. تحقیقات ما شامل اثرات کنترل الکترواستاتیکی بر روی پارامترهای DC و آنالوگ، از جمله ظرفیت دروازه (Cgg)، رسانایی (Gm) و بسامد قطع (FT) برای هر دو نوع قطعه است. ناحیۀ کانال در ساختارهای ما شامل ژرمانیوم-سیلیکون (SiGe) (Si/Ge/Si) است و معرفی کرنش و ساختار ناهمگونی به طور قابل توجهی عملکرد دستگاه را افزایش می‌دهد. برای تجزیه و تحلیل دقیق قطعۀ نیمه‌رسانا، معادلۀ گرادیان چگالی (DG) را به طور خودسازگار حل می‌کنیم. با استفاده از معادلۀ شاکلی-رید-هال (SRH) برای تخمین تولید حامل، با در نظر گرفتن باریک شدگی گاف انرژی در رفتار انتقال و محاسبۀ بازترکیب از مدل آگور استفاده می‌کنیم. علاوه‌بر‌این، در دماهای (300 کلوین) ، (400 کلوین) و (500 کلوین)، Heterojunction DW GAA NS FET در مقایسه با DW GAA NS FET معمولی، بهبود قابل توجهی در جریان حالت روشن و جریان حالت خاموش نشان می‌دهد. به طور کلی، نتایج ما بهبود قابل‌توجهی را در جریان تخلیه (درین)، رسانایی و بسامد افزایش واحد نشان می‌دهد که به ترتیب در دماهای مختلف، در حدود 34، 9.5 و 30 درصد افزایش یافته است. این بهبود به عملکرد برتر یسامد بالا برای Heterojunction DW GAA NS FET در مقایسه با DW GAA NS FET معمولی تبدیل می‌شود.