ساختار جديد ترانزيستور اثر ميداني نانو لوله كربني تونل زني با دوپينگ خطي در ناحيه درين: شبيه‌ سازي عددي كوانتومي

A new tunneling carbon nanotube field effect transistor with linear doping profile at drain region: numerical simulation study

براي اولين بار، در اين مقاله يك ترانزيستور اثر ميداني نانو لوله كربني تونل زني جديد پيشنهاد شده است كه در اين ساختار جديد به جاي استفاده از يك دوپينگ سنگين در ناحيه درين ساختار متداول، از يك دوپينگ خطي استفاده شده است. اين دوپينگ از وسط ناحيه درين به صورت خطي به سمت ناحيه كانال گسترش يافته است. ميزان ناخالصي در محل اتصال كانالدرين صفر است. اين ساختار ترانزيستور اثر ميداني نانو لوله كربني تونل زني با دوپينگ خطي (ldtcntfet) ناميده مي‌شود. رفتار الكتريكي افزاره پيشنهادي با شبيه‌سازي عددي كوانتومي و با استفاده از روش تابع گرين غيرتعادلي (negf) مورد بررسي قرار گرفته است. . نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه رفتار حالت روشن، حالت خاموش، نوسان زير آستانه و كليدزني ساختار پيشنهادي در مقايسه با ساختار متداول بسيار بهتر مي‌باشد. همچنين ساختار ld-t-cntfet در مقايسه با ساختار متداول داراي فركانس قطع بالاتري است و در نتيجه كانديداي مناسبي براي كاربردهاي با توان مصرفي كم و فركانس بالا مي‌باشد.

For the first time, a new structure is proposed for tunneling CNTFET (T-CNTFET). In this new structure, the drain region is divided into two parts, and the part near the channel has a linear doping profile. This new structure is called T-CNTFET with linear doping in drain (LD-T-CNTFET). The obtained results using a non-equilibrium Green’s function (NEGF) method show that the LD-T-CNTFET compared with conventional T-CNTFET leads to increase in ON current, reduction in OFF current, increasing current ratio, reducing sub-threshold swing, reducing power consumption and increasing the transistor speed. In addition to the mentioned benefits, the LD-T-CNTFET structure increases the cutoff frequency in comparison with conventional T-CNTFET structure. Therefore, it can be said that LD-T-CNTFET is a proper structure for the applications with low power consumption and high speed.