طراحی و شبیه سازی ترانزیستور اثر میدان نانوالکترومکانیکی بهینه شده با جریان نشتی و سویینگ زیر آستانه پایین

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی یک ترانزیستور اثر میدان نانوالکترومکانیکی کانال n نوع تخلیه ای بهینه در دمای 300K گزارش میشود. NEMFET طراحی شده مبتنی بر تکنولوژی NEMS بوده وکاملا با فرآیندهای ساخت CMOS سازگار میباشد. ترانزیستور اثر میدان نانوالکترومکانیکی (NEMFET) از ترکیب رله NEM و ترانزیستور MOSFET ساخته شده و دارای یک گیت متحرک و یک بخش نیمه هادی میباشد که مسیر عبور جریان همیشه در بخش نیمه هادی است. گیت متحرک نانومکانیکی بهصورت یک باریکه دو سر درگیر BOSSدار توسط نرم افزار COMSOL Multiphysics و بخش الکتریکی توسط نرم افزار ATLAS طراحی و شبیه سازی شده است. ترانزیستور NEMFET طراحی شده دارای طول گیت برابر با 25 nm، پهنای 100 nm و ضخامت 5/2 nm میباشد. بهینه سازی با ایجاد دو فاصله 8/5 nm، یکی میان سورس تا گیت و دیگری میان گیت تا درین انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهند که در این طراحی بهینه، سویینگ زیر آستانه به مقدار 86 mV/dec کاهش یافته و نسبت جریان حالت روشن به خاموش (Ion/Ioff) به مقدار 8/68×104 افزایش مییابد.

Keywords:

ترانزیستور اثر میدان , رله NEM , NEMFET , سیستمهای نانوالکترومکانیکی , Nano Electro Mechanical .Systems