Estudo do uso da geometria de porta do tipo meio-diamante da segunda geração de estilos de leiaute não convencionais para MOSFETS

• Autor(a) principal: Silva, G. A.
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/4784; https://doi.org/10.31414/EE.2023.T.131621
• topic: Leiaute estilo Diamante; Modelagem de dados; Simulação tridimensional

Altos recursos são desprendidos em pesquisas e muitos estudos continuam sendo realizados para reduzir as dimensões dos Transistores de Efeito de Campo Metal-Oxido- Semicondutor (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors, MOSFETs) a fim de melhorar suas características elétricas. Os estilos de leiaute do tipo Diamante, Octo e Elipsoidal para MOSFETs são exemplos dos inovadores formatos de porta (primeira geração), que foram patenteado no Brasil pelo Centro Universitário FEI, e que são capazes também de potencializar os desempenhos elétricos, principalmente os analógicos desses transistores, sem gerar qualquer custo extra para o atual e estabelecido processo de fabricação de Circuitos integrados (CIs) Metal-Óxido-Semicondutor Complementar (Complementary Metal-Oxide-Semiconductior, CMOS). Buscando melhorar ainda mais o desempenho elétricos dos MOSFETs, esse projeto de pesquisa visa estudar o primeiro elemento dos estilos de leiaute de porta para MOSFETs da segunda geração, isto é o “Meio- Diamante”. Esse estilo de leiaute híbrido tem por objetivo reduzir ainda mais os comprimentos de canais dos MOSFETs em relação aos que foram alcançados pelo estilo de leiaute do tipo Diamante, e portanto são capazes de reduzir ainda mais a área de silício gasta pelos CIs CMOS analógicos. Por exemplo, alguns dos principais resultados encontrados por este projeto de pesquisa mostraram que o MOSFET do tipo Meio-Diamante foi capaz de alcançar um aumento na corrente de dreno de saturação, um aumento na frequência de ganho de tensão unitário e uma redução de resistência de estado ligado de 21%, 28% e 21%, respectivamente, que aquelas encontradas pelo MOSFET do tipo retangular equivalente, considerando-se que os dispositivos apresentam as mesmas áreas de porta, as mesmas larguras de canal e as mesmas condições de polarização. Portanto, segundo os resultados obtidos por este projeto de pesquisa, o estilo de leiaute de porta do tipo Meio-Diamante da segunda geração pode ser considerado uma outra alternativa para também potencializar ainda mais o desempenho elétrico dos MOSFETs, principalmente para aquelas aplicações de CIs CMOS analógicos, sem causar qualquer custo adicional para o processo de fabricação planar que são utilizados atualmente