Influência das dimensões geométricas no comportamento da corrente de fuga em dispositivos SOI nMOSFETs de múltiplas portas em altas temperaturas

• Autor(a) principal: Giroldo Jr, J.
• Data de Publicação: 2010
• 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/504
• topic: Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor

Neste trabalho foi avaliado o comportamento da corrente de fuga do dreno (IDLeak) em transistores de multiplas portas (MuGFET) canal N na tecnologia de Silicio sobre Isolante (SOI), operando desde a temperatura ambiente (27 C) ate 300C. Foram realizadas simulacoes numericas tridimensionais em dispositivos de duas, tres e quatro portas , com o objetivo de investigar o comportamento de IDLeak, a sua composicao de portadores (eletrons e lacunas), e a sua distribuicao pelo filme de silicio que compoe a regiao do canal dos dispositivos. Alem da variacao de temperatura, tambem foi avaliado o comportamento destes dispositivos com relacao a variacao de suas dimensoes geometricas, sendo que o comprimento de canal (L) foi variado desde 100 nm ate 1 Êm, a largura do dispositivo (WFIN) e a altura (HFIN) assumiram valores entre 30 e 240 nm. Com os resultados destas simulacoes foram levantadas as curvas caracteristicas da corrente de dreno (IDS) em funcao da tensao de porta (VGS), o que permitiu a extracao de IDLeak. Tambem foram realizados estudos na estrutura de cada um dos dispositivos polarizados na regiao de corte, onde foram extraidas as densidades (eletrons, lacunas e total) de IDLeak. Como esperado, foi observado que IDLeak e fortemente dependente da variacao da temperatura e da area das juncoes (fonte-canal e dreno-canal), assumindo valores entre 10-20A e 10-10A com o aumento da area das juncoes e conforme a temperatura e elevada. Tambem foi observado que IDLeak assume valores entre 10-10A e 10-6A com a reducao de L, independente da estrutura analisada. Em todos os dispositivos avaliados foi verificado que IDLeak e majoritariamente composta por eletrons e que circula principalmente na regiao mediana do filme de silicio que compoe o canal do dispositivo. Comparando os dispositivos de duas, tres e quatro portas quando operam nas mesmas condicoes de polarizacao e na mesma faixa de temperatura, foi notado que IDLeak assume menores valores em dispositivos com maior numero de portas.