مدل تحلیلی پتانسیل و ولتاژ آستانه ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده ای بدون آلایش

در این مقاله، مدل تحلیلی دوبعدی برای پتانسیل الکتریکی ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده ای بدون آلایش ارائه شده است که قابل اعمال به ساختارهای متقارن و نامتقارن می باشد. پتانسیل دوبعدی با مجموع مولفه پتانسیل یک بعدی کانال بلند در امتداد طول کانال و مولفه تغییرات دوبعدی کانال کوتاه بیان شده است. مولفه یک بعدی به طول Debye ذاتی وابسته است و به صورت تحلیلی از حل معادله یک بعدی پواسون استخراج می شود. مولفه دوبعدی بر اساس روش جداسازی متغیرها  به دست می آید. برخلاف مدل های موجود که برای محاسبه پاسخ دوبعدی از حل عددی مولفه کانال بلند استفاده می کنند، مدل پیشنهای به صورت تحلیلی ارائه شده است. سپس، برای یک ترانزیستور متقارن، با استفاده از مفهوم کاتد مجازی و پتانسیل دوبعدی به دست آمده، روابط تحلیلی فرم بسته برای ولتاژ آستانه، کاهش سد پتانسیل با القای درین و تغییرات ولتاژ آستانه استخراج شده است. مدل پیشنهادی در هر نقطه از کانال معتبر است و بر اساس آن می توان تاثیر پارامترهای فیزیکی ترانزیستور را بر روی مشخصه های الکتریکی آن بررسی کرد. تطبیق مناسب بین نتایج حاصل از مدل و نتایج شبیه سازی عددی با نرم افزار، دقت مناسب مدل پیشنهادی را نشان می دهد.

Keywords:

اثرات کانال کوتاه , ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده ای , کاهش سد پتانسیل با القای درین , معادله پواسون , ولتاژ آستانه