Ingeniería de canales para nanotransistores en un modelo de transporte cuántico semiempírico
Autores: Wulf, Ulrich; Kuera, Jan; Richter, Hans; Horstmann, Manfred; Wiatr, Maciej; Höntschel, Jan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Ingeniería de canales para nanotransistores en un modelo de transporte cuántico semiempírico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Canal de conducción
Contactos de fuente/drenaje
Parámetro de superposición
Corriente de saturación
Característica de transferencia
Corriente de túnel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Una de las principales preocupaciones de la ingeniería de canales en nanotransistores es el acoplamiento del canal de conducción a los contactos de fuente/drenaje. En una serie de publicaciones anteriores, hemos desarrollado un modelo cuántico semiempírico en acuerdo cuantitativo con tres series de transistores experimentales. Sobre la base de este modelo, se puede definir un parámetro de superposición como criterio de calidad del acoplamiento entre el contacto y el canal: Un alto nivel significa una buena coincidencia entre las funciones de onda en la fuente/drenaje y en el canal de conducción asociado con una baja reflexión entre el contacto y el canal. Mostramos que un alto nivel conduce a una alta corriente de saturación en el estado ON y a una gran pendiente de la característica de transferencia en el estado OFF. Además, relevante para la futura miniaturización de dispositivos, analizamos la contribución de la corriente de túnel a la corriente total de drenaje. Se observa que para un dispositivo con una longitud de compuerta de 26 nm, para todos los voltajes de compuerta, la proporción de la corriente de túnel se vuelve pequeña para voltajes de drenaje bajos. Con el aumento del voltaje de drenaje, la contribución de la corriente de túnel crece considerablemente mostrando oscilaciones de Fowler-Nordheim. En el estado ON, la corriente permitida clásicamente sigue siendo dominante para voltajes de drenaje altos. En el estado OFF, la corriente de túnel se vuelve dominante.
Descripción
Una de las principales preocupaciones de la ingeniería de canales en nanotransistores es el acoplamiento del canal de conducción a los contactos de fuente/drenaje. En una serie de publicaciones anteriores, hemos desarrollado un modelo cuántico semiempírico en acuerdo cuantitativo con tres series de transistores experimentales. Sobre la base de este modelo, se puede definir un parámetro de superposición como criterio de calidad del acoplamiento entre el contacto y el canal: Un alto nivel significa una buena coincidencia entre las funciones de onda en la fuente/drenaje y en el canal de conducción asociado con una baja reflexión entre el contacto y el canal. Mostramos que un alto nivel conduce a una alta corriente de saturación en el estado ON y a una gran pendiente de la característica de transferencia en el estado OFF. Además, relevante para la futura miniaturización de dispositivos, analizamos la contribución de la corriente de túnel a la corriente total de drenaje. Se observa que para un dispositivo con una longitud de compuerta de 26 nm, para todos los voltajes de compuerta, la proporción de la corriente de túnel se vuelve pequeña para voltajes de drenaje bajos. Con el aumento del voltaje de drenaje, la contribución de la corriente de túnel crece considerablemente mostrando oscilaciones de Fowler-Nordheim. En el estado ON, la corriente permitida clásicamente sigue siendo dominante para voltajes de drenaje altos. En el estado OFF, la corriente de túnel se vuelve dominante.