Modelado de circuito equivalente de un FET de grafeno de doble compuerta
Autores: Hasan, Saima; Kouzani, Abbas Z.; Mahmud, M A Parvez
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modelado de circuito equivalente de un FET de grafeno de doble compuerta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Papel
Modelo
Transistor de efecto de campo de grafeno
Corriente de drenaje
Voltaje
Compuerta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un modelo simple y completo de un transistor de efecto de campo de grafeno de doble compuerta (GFET). La capacitancia cuántica y la dependencia del potencial de superficie en el voltaje de compuerta superior a fuente fueron estudiadas para canales de grafeno de una y dos capas utilizando modelado de circuitos equivalentes. Además, se investigaron las ecuaciones analíticas en forma cerrada para la corriente de drenaje y la dependencia del voltaje de drenaje a fuente en la corriente de drenaje. Se trazó la distribución de corriente de drenaje con voltajes en tres regiones (tríodo, saturación unipolar y ambipolar). Los resultados del modelado mostraron mejores características de salida, función de transferencia y comportamiento de transconductancia para GFET en comparación con los FET. La estimación de transconductancia como función del voltaje de compuerta para diferentes voltajes de drenaje a fuente mostró una relación proporcional; sin embargo, con el aumento del voltaje de compuerta este valor tendió a disminuir. En el caso de la respuesta de frecuencia de tránsito, una disminución en la longitud del canal resultó en un aumento en la frecuencia de tránsito. La dependencia del voltaje umbral en el voltaje de fuente de compuerta trasera para diferentes dieléctricos demostró una relación inversa entre los dos. Las expresiones analíticas y su implementación a través de representación gráfica para un canal de grafeno de dos capas se extenderán a un canal de múltiples capas en el futuro para mejorar el rendimiento del dispositivo.
Descripción
Este artículo presenta un modelo simple y completo de un transistor de efecto de campo de grafeno de doble compuerta (GFET). La capacitancia cuántica y la dependencia del potencial de superficie en el voltaje de compuerta superior a fuente fueron estudiadas para canales de grafeno de una y dos capas utilizando modelado de circuitos equivalentes. Además, se investigaron las ecuaciones analíticas en forma cerrada para la corriente de drenaje y la dependencia del voltaje de drenaje a fuente en la corriente de drenaje. Se trazó la distribución de corriente de drenaje con voltajes en tres regiones (tríodo, saturación unipolar y ambipolar). Los resultados del modelado mostraron mejores características de salida, función de transferencia y comportamiento de transconductancia para GFET en comparación con los FET. La estimación de transconductancia como función del voltaje de compuerta para diferentes voltajes de drenaje a fuente mostró una relación proporcional; sin embargo, con el aumento del voltaje de compuerta este valor tendió a disminuir. En el caso de la respuesta de frecuencia de tránsito, una disminución en la longitud del canal resultó en un aumento en la frecuencia de tránsito. La dependencia del voltaje umbral en el voltaje de fuente de compuerta trasera para diferentes dieléctricos demostró una relación inversa entre los dos. Las expresiones analíticas y su implementación a través de representación gráfica para un canal de grafeno de dos capas se extenderán a un canal de múltiples capas en el futuro para mejorar el rendimiento del dispositivo.