Estudo experimental do OCTO SOI MOSFET para a implementação de circuitos integrados analógicos e digitais

• Autor(a) principal: Fino, L. N. S.
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/420
• topic: Circuitos integrados; Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor

Neste trabalho é estudado o inovador dispositivo OCTO SOI MOSFET (OSM) e suas devidas perspectivas de implementação em circuitos integrados analógicos e digitais. O OSM surgiu da necessidade de melhoria de determinadas características do dispositivo Diamante SOI MOSFET (DSM) como, por exemplo, a tensão de ruptura e a robustez contra descargas eletrostáticas (ESD). A evolução do dispositivo foi visualizada alterando-se o formato das extremidades da região de porta do dispositivo DSM (de formato hexagonal para octogonal) através da devida supressão percentual, representada pelo fator de corte (c) aplicada nas extremidades da região de porta. O comportamento elétrico do OSM foi verificado através de medidas experimentais e suas características elétricas são comparadas com o dispositivo DSM, considerando-se as mesmas condições de polarização e mesmo fator geométrico (W/L) e uma segunda análise é realizada comparando-se o dispositivo OSM e o dispositivo SOI MOSFET convencional (CSM), considerando-se as mesmas condições de polarização e mesma área de porta (AG). Basicamente, os dispositivos OSMs foram construídos com diferentes fatores de corte (c) (25%, 50% e 75%) e diferentes ângulos ? (53,1°, 90° e 126,9°). A análise comparativa entre o dispositivo OSM com fator de corte (c) igual a 25% e ângulo entre dreno/canal e canal/fonte ? igual a 53,1° com o dispositivo DSM com ângulo ? também igual a 53,1°, considerando as mesmas condições de polarização e o mesmo fator geométrico apresentou os seguintes resultados a favor do OSM: +18% considerando a corrente de dreno na região de triodo, +5% considerando a transcondutância máxima e +4,89% considerando a frequência de ganho de tensão unitário. Além disso, os seguintes parâmetros do OSM apresentaram os mesmos valores que o DSM equivalente, sendo eles: a corrente de dreno na região de saturação, a corrente de estado ligado, resistência série de estado ligado, tensão Early, a razão da transcondutância pela corrente de dreno em função da corrente de dreno normalizada pelo fator geométrico e o ganho de tensão intrínseco de um único transistor. No entanto, para os parâmetros a seguir o OSM com diferentes fatores de corte (c) e ângulo ? obtiveram um comportamento elétrico inferior ao DSM equivalente, sendo eles: corrente de estado desligado (12 vezes maior), a razão da corrente de estado ligado pela corrente de estado desligado (12 vezes menor) e a corrente de fuga (10 vezes maior). Vale ressaltar que o OSM apresentou os desempenhos mencionados acima, considerando uma área de porta (AG) de 21,43% menor, quando comparado ao DSM equivalente.