بررسي و مقايسه مشخصات الكترونيكي ترانزيستورهاي نانو سيم بدون پيوند نوعP با مواد كانالSi ,InP, InGaP

Investigation Performance of p-type Junctionless Field Effect Transistors with InGaP, InP and Si Channel Materials

در اين مقاله با استفاده از روش تابع گرين غير تعادلي، عملكرد ترانزيستورهاي بدون پيوند با كانال مواد InGaP، InP و Si مورد بررسي قرار گرفته است. گيت ترانزيستورها از نوع تمام اطراف گيت (GAA) انتخاب شده است. پارامترهايي چون ديبل، شيب زير آستانه، جريان حالت خاموش، جريان حالت روشن و نسبت جريان حالت روشن به خاموش در اين ادوات مورد بررسي قرار گرفته است. مشكل اصلي ترانزيستورهاي بدون پيوند، جريان حالت خاموش و شيب زير آستانه مي­ باشد. با انتخاب مواد با شكاف باند بزرگ و چگالي حالت بالا در باند ظرفيت مي ­توان جريان حالت خاموش را كاهش داد، بدون اينكه جريان حالت روشن كاهش محسوسي پيدا كند. از اين رو ترانزيستور بدون پيوند با كانال InGaP داراي مشخصات الكترونيكي بهتري از نظر جريان حالت خاموش و شيب زير آستانه است. براي اين ترانزيستور مقادير ديبل، شيب زير آستانه، جريان حالت خاموش، جريان حالت روشن و نسبت جريان روشن به خاموش در طول گيت 10 نانومتر به ترتيب برابر است با mV14 mV / V, 61.1 mV/dec , 2.26×10^-15^A, 5.94×10^-6^A و 2.62× ^9^10.

In this paper, using non-equilibrium Green's function method, the performance of junctionless transistors that are with Si, InP, and InGaP channels material are investigated.The shape of transistor’s gate is chosen as gate all around (GAA). Parameters such as DIBL, subthreshold slope (SS), OFF-state current, ON-state current and ON/OFF current ratio in these devices are investigated. The main problem of the junctionless transistors is the OFF-state current and the subthreshold slope. By choosing materials with a large bandgap and a high density of valence state, it is possible to reduce the OFF-state current without noticeable reducing of the ON-state current. Therefore, device with InGaP channel material has better characteristics in terms of OFF-state and the SS. The values of DIBL, SS, OFF-state current, ON-state current and ON/OFF current ratio in gate length 10 nm are 14 mV / V, 61.1 mV/ dec, 2.26×10-15A, 5.94×10-6A, and 2.62×109.