مدل‌سازي افزاره بدون پيوندي سيليكون روي عايق نانومقياس پيشنهادي جهت بهبود مشخصات حالت ماندگار و فركانسي

در اين مقاله براي بهبود عملكرد افزاره اثر ميداني بدون پيوند مبتني بر سيليسيم روي عايق نانومقياس، تغييراتي هدفمند در ساختار افزاره انجام شده است. ساختار پيشنهادي با دو هدف مهم، يكي كاهش اثر خودگرمايي و ديگري كاهش جريان خاموش طراحي شده است. براي كاهش اثر خودگرمايي، ضخامت اكسيد مدفون زير كانال به نصف تقليل يافته و همچنين بخشي از آن كه زير كانال و نزديك به ناحيه منبع است با يك لايه بافر با آلايشي برابر با بستر جايگزين شده است. افزايش رسانش حرارتي مؤثر و همچنين تشكيل ناحيه تخليه اضافي در مرز كانال پاييني با لايه بافر تعبيه‌شده، منجر به بهبود مشخصات حالت ماندگار و همچنين فركانسي افزاره پيشنهادي شده است. در روش پيشنهادي كه بر اصلاح شكل نوار انرژي استوار است، پارامترهاي مهمي همچون جريان خاموش، نسبت جريان روشنايي به خاموش، شيب زيرآستانه، دماي شبكه بحراني، بهره ولتاژ، رسانايي انتقالي، خازن‌هاي پارازيتي، بهره‌هاي توان، فركانس قطع و فركانس بيشينه نوساني و بهره نويز مينيمم در مقايسه با ساختار متداول بهبود قابل ملاحظه‌اي يافته است. همچنين ملاحظات طراحي لايه بافر و نقش پارامترهاي آن بر روي عملكرد الكتريكي افزاره پيشنهادي مورد بررسي قرار گرفته است. ساختارهاي مورد مطالعه در اين مقاله توسط نرم‌افزار SILVACO كه از مدل‌هاي فيزيكي مقاوم و دقيقي براي آناليز افزاره‌هاي نيمه‌هادي برخوردار است، شبيه‌سازي شده و نتايج ارائه‌شده در مقاله حاضر همگي برتري عملكرد ساختار پيشنهادي را نشان مي‌دهند.