A influência das altas temperaturas no comportamento da corrente de fuga do dreno em transistores Cynthia SOI NMosfets

• Autor(a) principal: Swerts, Alysson Augusto Silva
• 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/430
• topic: Transistores; Altas temperaturas; Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor

Neste trabalho de mestrado foi realizada a investigacao do comportamento da corrente de fuga do dreno (IDLEAK) em dispositivos Cynthia SOI nMOSFETs operando em altas temperaturas, atraves de simulacoes numericas tridimensionais, atraves da variacao das dimensoes geometricas como o comprimento do canal (L) e o diametro do canal (D), por se tratar de um dispositivo com secao transversal circular. Para o desenvolvimento desta investigacao, assumiu-se o valor de entre D=50nm e 150nm e o comprimento do canal de L=100nm ate 1 Êm. Os dispositivos avaliados tem ainda a largura da fonte/dreno de Ldreno=25nm ou Lfonte=25nm, bem como, os contatos definidos como Lmetal=25nm para as seguintes espessuras: oxido de porta toxido=2nm e porta tporta=5nm. As concentracoes de dopagem do silicio sao consideradas NA=5.5x1017cm-3 para o canal e as regioes de dreno e fonte foram dopadas com ND=1x1020cm-3. Os materiais de contatos foram considerados em aluminio tanto para a porta, como para os contatos de fonte e dreno. Para a extracao de IDLEAK foi necessario obter inicialmente a curva da corrente de dreno (IDS) em funcao da tensao de porta (VGS), para todos os dispositivos estudados com a tensao de dreno/fonte VDS=100mV, para toda a faixa de temperatura avaliada. Apos uma analise criteriosa das caracteristicas IDSxVGS, estipulou-se que IDLEAK deve ser extraido para VGS =-0.5V para toda a faixa de temperatura avaliada, regiao esta denominada de regiao de fuga, pois nesta condicao de operacao IDS e praticamente constante e independente da temperatura de operacao. Alem disto, tambem foi notado que, quando o diametro ou comprimento de canal tornam-se menor, IDLEAK permanece composta principalmente por eletrons, com IDLEAK mais intenso para L menores e D maiores; e menor intensidade para D menores e L maiores. IDLEAK flui principalmente na regiao intermediaria do canal do transistor, independentemente da temperatura de operacao, bem como do comprimento e diametro do canal. O aumento observado em IDLEAK foi detectado devido ao aumento da temperatura de operacao, aumento das areas de juncao de fonte e dreno e tambem pela reducao do comprimento de canal dos dispositivos avaliados ao longo deste trabalho.