طراحی ساختاری از ترانزیستور ماسفت دوگیتی با به‌کارگیری دو ماده، اکسید هافنیم (HfO2) و سیلیسیم-ژرمانیوم (SiGe) در کانالی از جنس سیلیسیم (DM-DG)

نویسندگان

دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

در این مقاله ساختار جدیدی از ترانزیستور دوگیتی به نام ترانزیستور DM-DG ارائه‌شده است. در این ساختار با به کار بردن عایق HfOدر مرز ناحیه کانال و درین و همین‌طور استفاده از سیلیسیم-ژرمانیوم در ناحیه سورس منجر به بهبود ساختار در مقایسه با ساختارهای متداول دوگیتی (C-DG) شده است. ناحیه عایق HfO2 به‌طور قابل‌توجهی میدان الکتریکی را در ناحیه کانال و درین کاهش می‌دهد؛ بنابراین فرآیندهای مخرب در ساختار ارائه‌شده نسبت به ساختار دوگیتی معمولی به دلیل کاهش اثر حامل‌های داغ (HCE) و همین‌طور اثر کاهش سد پتانسیل به دلیل درین (DIBL) پایین‌تر است. از طرفی برای این‌که تجمع حفره‌های اضافی را از سطح کانال دور کرده و باعث کاهش اثر بدنه شناور (FBE) و ترانزیستورهای BJT پارازیتیک در ساختار شویم، از سیلیسیم-ژرمانیوم در ناحیه سورس استفاده می‌کنیم. نتایج شبیه‌سازی دوبعدی با نرم‌افزار شبیه‌ساز ATLAS نشان داده‌شده و به دلیل کوچک بودن طول ناحیه کانال (20 nm) از مدل کوانتومی استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Presenting Double Gate MOSFET Structure by using Double Material of HfO2 and SiGe in the Channel of Silicon (DM-DG)

نویسندگان [English]

  • H. Najafalizadeh
  • A. A. Orouji
Faculty of Electrical and Computer Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

In this paper, a new structure of the double gate transistor named DM-DG transistor is presented. In this structure by using HfO2 insulation in the border region of drain and channel, and using of silicon- germanium in the source region the structure is improved, comparing to conventional structures double gate (C-DG). HfO2 insulation area reduces the electric field in the channel and drain region significantly. Because of reducing hot carrier effects and reducing the effect of drain induced barrier lowering (DIBL), the destructive processes in this structure are lower than the conventional double gate structure. In order to avoiding gathering additional holes to the surface of the channel, and reduces the parasitic BJT transistor and floating body effect (FBE) in our structure, we use Silicon- germanium in the source region. In this article 2D simulation results have been shown using ATLAS software and because of the short length of the channel region (20 nm) quantum model has been used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double gate MOSFET
  • short channel effect
  • HfO2 insulation
  • SiGe