Estudo de efeitos de canto em transistores de porta tripla

• Autor(a) principal: Bechelli, R. P.
• Data de Publicação: 2009
• 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/483
• topic: Semicondutores; Transistores; Tecnologia de silício sobre isolante

Neste trabalho são desenvolvidos estudos de efeito de canto em transistores tridimensionais do tipo SOI MOSFET com a segunda interface em depleção ou neutra, através de simulação numérica tridimensional. Foram simulados transistores tridimensionais do tipo porta tripla (triple gate) com cantos arredondados e vivos, com altura e largura da ilha de silício variando de 30 a 70nm e concentração de dopantes de 1x1016cm-3 a 1x1019cm-3. Com o auxílio dos dados simulados foram extraídas as curvas 1xV para caracterização dos dispositivos e efetuadas a comparação entre os mesmos. Foi desenvolvido um método de avaliação e comparação do efeito de canto entre dispositivos de dimensões e concentrações diferentes, baseado na comparação da concentração de portadores em diferentes cortes sobre a seção transversal dos transistores, polarizados na tensão de limiar, para baixos valores de tensão de dreno (50 mV), utilizando os dois perfis propostos no estudo: canto vivo e canto arredondado. O modelo de análise sugerido também permite identificar a existência de inversão volumétrica durante a polarização dos dispositivos. O estudo também avaliou a possibilidade a variar o raio de curvatura noc anto para que fosse possível comparar e avaliar a influência deste parâmetro nas características elétricas dos transistores simulados. É proposta uma forma de descrição de transistores tridimensionais de porta tripla e cantos arredondados, na linguagem de entrada do simulador numérico, o que facilita a variação dos parâmetros e o ajuste da grade de simulação. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que em transistores com três portas há um aumento da densidade de corrente na proximidade dos cantos, cuja intensidade depende diretamente do raio de curvatura. Observa-se também que o efeito de canto sobre a corrente de dreno tende a ser mais intensa em transistores mais dopados. Em transitores com níveis de dopantes acima de 3x1018 cm-3 observou-se um segundo pico na segunda derivada da função IdxVg, indicando que há inversão do canto em polarização de porta diferente daquela observada para o restante do dispositivo. Identifica-se nesse estudo que a influência do efeito de canto sobre a corrente de dreno ocorre, no entanto, mesmo sem a presença desse segundo pico.