تكنيك نوين براي كاهش اثر خودگرمايي در ترانزيستورهاي اثرميدان با سورس و درين گسترده شده

A new technique for reducing self heating effect in MOSFETs with extended source and drain

در اين مقاله يك ساختار جديدي از ترانزيستور دو گيتي در تكنولوژي سيليسيم روي عايق پيشنهاد شده است. در اين تكنولوژي، اكسيد مدفون به عنوان يك لايه عايق نسبت به سيليسيم، هدايت گرمايي پايين تري دارد كه باعث بروز مشكلاتي براي ماسفت هاي در مقياس نانو مي گردد. در اين مقاله يك پنجره سيليسيمي زير ناحيه كانال جايگزين قسمتي از اكسيد مدفون مي گردد تا باعث كاهش ماكزيمم دماي افزاره گردد زيرا قابليت انتقال حرارت در سيليسيم بيشتر از اكسيد سيليسيم مي باشد. شبيه سازي با استفاده از نرم افزار شبيه ساز ATLAS نشان مي دهد كه با در نظر گرفتن مقدار بهينه براي طول و ضخامت پنجره سيليسيمي، ترانزيستوري با عملكرد مناسب از نقطه نظر دما بدست مي آيد. اين موضوع باعث مي شود كه ترانزيستور دوگيتي داراي عملكردي مطمئن تر در ابعاد نانو و در دماهاي بالاتر گردد. بنابراين، ساختار پيشنهادي مي تواند جايگزين مناسبي براي ساختار متداول باشد.

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) plays a key role in electronic industry in recent years. Among MOSFETs, double gate (DG) transistor is an important device. During last decade, many efforts have been accomplished to improve the device properties. A new structure of the double gate (DG) transistor on SOI technology is proposed in this paper. In SOI technology, buried oxide as insulating layer has lower thermal conductivity than silicon and makes some problems for nano-scale MOSFETs. Incorporating a silicon window under the channel region and two spacers reduces maximum temperature of device. The simulation with ATLAS simulator shows that by optimizing the length and thickness of the silicon window, an acceptable device temperature would be achieved and makes the double gate structure more reliable for nano-scale applications at high temperature. Drain current, lattice temperature, electron mobility, hole density, threshold voltage, subthreshold swing and off current are improved in the new structure.