شبیه سازی ترانزیستور اثر میدان تونلی و تحلیل پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد آن

در سال های اخیر با کوچک شدن تکنولوژی CMOS، محدودیت هایی ذاتی همچون توان مصرفی، سرعت روشن و خاموش شدن و همچنین کار با ولتاژ پائین تر، نیاز به افزاره ای جدید را بوجود آورده است. ترانزیستور اثر میدان تونلی (TFET) مبتنی بر تونل زنی باند به باند (BTBT) به عنوان یکی از قطعه جایگزین معرفی گردید. در ترانزیستور اثر میدان تونلی برخلاف MOSFET که از تزریق حامل ها به صورت thermionic استفاده می کند، از مکانیسم تونل زنی از داخل سد پتانسیل برای حامل ها استفاده می نماید و پیش بینی می شود که در سال های آتی بتواند علاوه بر غلبه به محدودیت های ذکر شده، به طور گسترده در مدارهای مجتمع آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار گیرد. قطعات مبتنی بر BTBT دارای جریان خاموش بسیار کم و همچنین شیب زیر آستانه کمتر از mV/decade 60 می باشند. نسبت جریان روشن به جریان خاموش بالا یکی دیگر از پارامترهای مهم این نوع افزاره می باشد. در این مقاله، ساختار ترانزیستور اثر میدان تونلی سیلیکنی پیشنهاد و پارامترهای مهم در طراحی افزاره همچون ناخالصی در نواحی سورس و درین، ساختار گیت مورد تحلیل قرار می گیرد و تاثیر این پارامترها بر عملکرد TFET مورد ارزیابی و در نهایت مدار حالت جریان دیجتالی با TFET مورد آنالیز قرار می گیرد.

Keywords:

ترانزیستور اثر میدان تونلی , شیب زیر آستانه , جریان خاموش , مدار حالت جریان دیجیتالی