تاثیر موقعیت نقص دو حفره ای بر عملکرد ترانزیستورهای اثر میدانی تونلی نانو نوار فسفرینی با لبه زیگزاگ

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی برق ، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

چکیده

در این پژوهش، تأثیر موقعیت نقص دو حفره‌ای بر عملکرد الکتریکی ترانزیستورهای اثر میدانی تونلی نانو‌نوار فسفرینی با لبه زیگزاگ بررسی شده است. با تغییر موقعیت نقص در طول و عرض کانال ترانزیستور، مشاهده شد که وجود نقص در سه موقعیت طولی ("نزدیک سورس"، "مرکز" و "نزدیک درین") و سه موقعیت عرضی ("مرکز"، "میانه" و "نزدیک لبه") مورد بررسی، منجر به کاهش نسبت جریان روشن به خاموش ترانزیستور می‌شود. بهترین عملکرد در ساختاری با نقص در موقعیت میانه عرض کانال مشاهده می‌شود که این نسبت برابر 1600 می‌باشد. علاوه بر این، فرکانس قطع در همه حالات کاهش یافته و کمترین کاهش در حالت قرارگیری نقص در موقعیت میانه و لبه عرض کانال رخ می‌دهد که این مقدار کمتر از 10% می‌باشد. برای انجام محاسبات، از روش شبه تجربی Slater-Koster با استفاده از پارامترهای DFTB-CP2K بهره گرفته شده است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که موقعیت نقص دوحفره‌ای تأثیر قابل توجهی بر عملکرد الکتریکی ترانزیستورهای اثر میدانی تونلی نانو‌نوار فسفرینی دارد و می‌تواند به عنوان یک عامل مهم در طراحی و ساخت این نوع ترانزیستورها مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of double vacancy defect position on the Zigzag Phosphorene Nanoribbon Tunneling FETs

نویسندگان [English]

  • هادی اولیا 1
  • Mohammad Bagher Nasrollahnejad 2
1 Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Ardakan University, P.O. Box 184, Ardakan, Iran.
2 Department of Electrical Engineering, Gorgan Branch, Islamic Azad University, Gorgan, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of the position of a double-vacancy defect on the electrical performance of phosphorene nanoribbon tunneling field-effect transistors (TFETs) with a zigzag edge has been investigated. By varying the defect position along the length and width of the transistor channel, it was observed that the presence of defects in six studied positions—three along the length ("near source", "center", and "near drain") and three along the width ("center", "in between" and "near edge")—leads to a reduction in the transistor's on/off current ratio. The best performance is observed in the structure where the defect is located at the "in between" position of the channel width, with an on/off current ratio of 1600. Furthermore, the cut-off frequency decreases in all cases, with the smallest reduction occurring when the defect is positioned at the "in between" and "near edge" locations along the channel width, amounting to less than 10%. The calculations were performed using the Slater-Koster quasi-empirical method with DFTB-CP2K parameters. These findings demonstrate that the position of the double-vacancy defect has a significant impact on the electrical performance of phosphorene nanoribbon TFETs and should be considered an important factor in the design and fabrication of such transistors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double Vacancy Defect
  • Phosphorene Nanoribbon
  • Tunneling Transistor
  • CP2K Method