طراحی ساختاری از ترانزیستور ماسفت دوگیتی با به‌کارگیری دو ماده، اکسید هافنیم (HfO2) و سیلیسیم-ژرمانیوم (SiGe) در کانالی از جنس سیلیسیم (DM-DG)

Abstract

در این مقاله ساختار جدیدی از ترانزیستور دوگیتی به نام ترانزیستور DM-DG ارائه‌شده است. در این ساختار با به کار بردن عایق HfO₂در مرز ناحیه کانال و درین و همین‌طور استفاده از سیلیسیم-ژرمانیوم در ناحیه سورس منجر به بهبود ساختار در مقایسه با ساختارهای متداول دوگیتی (C-DG) شده است. ناحیه عایق HfO₂ به‌طور قابل‌توجهی میدان الکتریکی را در ناحیه کانال و درین کاهش می‌دهد؛ بنابراین فرآیندهای مخرب در ساختار ارائه‌شده نسبت به ساختار دوگیتی معمولی به دلیل کاهش اثر حامل‌های داغ (HCE) و همین‌طور اثر کاهش سد پتانسیل به دلیل درین (DIBL) پایین‌تر است. از طرفی برای این‌که تجمع حفره‌های اضافی را از سطح کانال دور کرده و باعث کاهش اثر بدنه شناور (FBE) و ترانزیستورهای BJT پارازیتیک در ساختار شویم، از سیلیسیم-ژرمانیوم در ناحیه سورس استفاده می‌کنیم. نتایج شبیه‌سازی دوبعدی با نرم‌افزار شبیه‌ساز ATLAS نشان داده‌شده و به دلیل کوچک بودن طول ناحیه کانال (20 nm) از مدل کوانتومی استفاده شده است.