بررسی و بهبود ساختار ترانزیستور اثر میدانی دو-گیتی با عایق اکسید آلومینیم والیه گرافن

بررسی و بهبود ساختار ترانزیستور اثر میدانی دو-گیتی با عایق اکسید آلومینیم والیه گرافن

در این مقاله به بررسی و بهبود طراحی یک ترانزیستور اثر میدانی دو- گیتی (DGGFET) با دو لایه گرافنی در ناحیه سورس، به منظور افزایش جریان حالت روشن پرداخته ایم. باتوجه به اینکه گرافن دارای خواص خوبی مثل رسانایی الکتریکی بالا، چگالی حالات دو-بعدی مناسب و تحرک پذیری بالای حامل های بار است، ما از آن برای افزایش جریان حالت روشن استفاده کردیم.

لایه نشانی گرافن روی سطح سیلیکون به روش APCVD قابل انجام است. ساختار ناهمگن ناخالصی نوع p در منطقه سورس-کانال و هم زمان استفاده از لایه Al2O3 برای دو گیت باعث کاهش جریان نشتی در DGGFET می شود. در این ترانزیستور که دارای کانال خیلی کوچک در حد 30 نانومتر از جنس سیلیسیم روی یک عایق از جنس Al2O3 اکسید آلومینیوم استفاده کرده ایم. در این افزاره پیشنهادی با توجه به اینکه ما از دو گیت در بالا و پایین ترانزیستور و از لایه گرافن استفاده کرده ایم لذا نام افزاره را DGGFET (دو-گیتی با لایه گرافن) قرار دادیم. افزاره پیشنهادی دارای ویژگی‌های الکتریکی برتر از نظر، رسانایی، نسبت جریان Ion/Ioff، شیب زیرآستانه ای و جریان نشتی کم است. مدل پیشنهادی با نرم افزار سیلواکو Silvaco مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت.