طراحي ساختاري از ترانزيستور ماسفت دوگيتي با به‌كارگيري دو ماده، اكسيد هافنيم (HfO2) و سيليسيم-ژرمانيوم (SiGe) در كانالي از جنس سيليسيم (DM-DG)

Presenting Double Gate MOSFET Structure by using Double Material of HfO2 and SiGe in the Channel of Silicon (DM-DG

در اين مقاله ساختار جديدي از ترانزيستور دوگيتي به نام ترانزيستور DM-DG ارائه‌شده است. در اين ساختار با به كار بردن عايق HfO2 در مرز ناحيه كانال و درين و همين‌طور استفاده از سيليسيم - ژرمانيوم در ناحيه سورس منجر به بهبود ساختار در مقايسه با ساختارهاي متداول دوگيتي (C-DG) شده است. ناحيه عايق HfO2 به‌طور قابل‌توجهي ميدان الكتريكي را در ناحيه كانال و درين كاهش مي‌دهد؛ بنابراين فرآيندهاي مخرب در ساختار ارائه‌شده نسبت به ساختار دوگيتي معمولي به دليل كاهش اثر حامل‌هاي داغ (HCE) و همين‌طور اثر كاهش سد پتانسيل به دليل درين (DIBL) پايين‌تر است. از طرفي براي اين‌كه تجمع حفره‌هاي اضافي را از سطح كانال دور كرده و باعث كاهش اثر بدنه شناور (FBE) و ترانزيستورهاي BJT پارازيتيك در ساختار شويم، از سيليسيم-ژرمانيوم در ناحيه سورس استفاده مي‌كنيم. نتايج شبيه‌سازي دوبعدي با نرم‌افزار شبيه‌ساز ATLAS نشان داده‌شده و به دليل كوچك بودن طول ناحيه كانال (20 nm) از مدل كوانتومي استفاده شده است.

In this paper, a new structure of the double gate transistor named DM-DG transistor is presented. In this structure by using HfO2 insulation in the border region of drain and channel, and using of silicon- germanium in the source region the structure is improved, comparing to conventional structures double gate (C-DG). HfO2 insulation area reduces the electric field in the channel and drain region significantly. Because of reducing hot carrier effects and reducing the effect of drain induced barrier lowering (DIBL), the destructive processes in this structure are lower than the conventional double gate structure. In order to avoiding gathering additional holes to the surface of the channel, and reduces the parasitic BJT transistor and floating body effect (FBE) in our structure, we use Silicon- germanium in the source region. In this article 2D simulation results have been shown using ATLAS software and because of the short length of the channel region (20 nm) quantum model has been used.