تحليل عددي ترانزيستور اثر ميدان بدون پيوند دو گيتي نانومتري با در نظر گرفتن عدم تطابق دمايي الكترون با شبكه

Numerical Analysis of the Double Gate Junctionless Field Effect Transistor (DGJL-FET) considering the mismatch of the electron temperature with the lattice in the nanometer regime

در ترانزيستور اثرميدان بدون پيوند دو گيتي علاوه بر پراكندگي ناشي از ناخالصي در كانال، افزايش دماي الكترون نسبت به شبكه سبب افزايش پراكندگي فونوني مي شود. شبيه سازيهاي انجام شده در اين مقاله نشان ميدهد، گراديان دمايي الكترون در كانال سبب افزايش جريان خاموشي و به دنبال آن تخريب مشخصات زيرآستانه شده است. نتايج شبيه سازي نشان ميدهد براي ترانزيستور اثر ميدان بدون پيوند دو گيتي با طول كانال 20 nm ، گراديان دمايي الكترون در كانال 90% جريان خاموشي را افزايش ميدهد. شيب زيرآستانه براي طول گيت 20 nm با در نظر گرفتن گراديان دمايي الكترون در كانال، 81mV/dec است و نسبت به حالتي كه دماي الكترون با شبكه يكسان درنظر گرفته شده است 20% افزايش يافته است. بررسيهاي انجام شده در اين مقاله نشان ميدهد با كاهش طول كانال گراديان دمايي الكترون در كانال، عامل محدود كننده مقياسبندي است و سبب افرايش نسبت جريان روشني به جريان خاموشي (ION/IOFF) شده است.

In addition the impurity scattering in the channel of the double gate junctionless field effect transistor (DGJL-FET), increasing the electron temperature relative to the lattice increases the phonon scattering. Surveys performed in this paper show that electron temperature gradient in the channel has led to an increase in the OFF-state current; consequently subthreshold characteristic deteriorated. The simulation results show that for a 20nm channel length DGJL-FET, electron temperature gradient increases OFF-state current by 90%. The subthreshold slope of 20nm channel length is 81 mV / dec with considering the electron temperature gradient in the channel, and has increased by 20% as compared with that of in which the electron temperature is considered to be the same with lattice. Surveys performed in this study show that the electron temperature gradient in the canal is a limiting factor of the scaling by decreasing the channel length, which results in an increase in ON-state to OFF-state ratio (ION/IOFF).