Influência do auto-aquecimento na característica I-V de transistores MOS/SOI.

• Autor(a) principal: Brunetti, Cláudia
• Data de Publicação: 1997
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-04102024-105930/
• topic: Microelectronics; Microeletrônica; MOS/SOI Transistor; Transistor MOS/SOI

Este trabalho apresenta o estudo dos efeitos do auto-aquecimento na característica I-V de transistores SOI NMOS totalmente depletados. Para este fim, um dispositivo de comprimento de canal de 1 \'mü\'m foi medido e simulado utilizando os programas bidimensionais \'TSUPREM-4 POT.TM\' (simulador de processos) e \'MEDICI POT.TM\' (simulador de dispositivos). Foram realizados dois tipos de medidas: estáticas e dinâmicas. Das medidas estáticas, observou-se o efeito do auto-aquecimento através do surgimento da região de condutância diferencial de saída negativa na característica I-V, fenômeno justificado pela degradação da mobilidade com o aumento da temperatura. Para a simulação da característica estática utilizou-se, juntamente com as equações tradicionais de Poisson e Continuidade, o módulo de Aquecimento da Rede Cristalina, as Equações de Balanço de Energia para elétrons e modelos de Ionização por Impacto. Verifica-se dos resultados que a temperatura da rede cristalina, para polarizações de dreno e porta de 5V e 6V, respectivamente, pode atingir valores em torno de 425K enquanto que, para mesmas condições de polarização, a temperatura local dos elétrons pode atingir 2380K. Isto justifica a utilização das Equações de Balanço de Energia para elétrons nas simulações, que permitem o melhor modelamento de parâmetros tais como mobilidade e ionização por impacto, de acordo com a temperatura local dos portadores. A simulação da característica I-V sem oauto-aquecimento foi feita desativando-se o módulo de Aquecimento da Rede Cristalina, ou seja, eliminando-se a degradação da mobilidade com a temperatura. Para fins de comparação, através de medidas dinâmicas, avaliamos a corrente \'I IND.DS\' no dispositivo sem o efeito de auto-aquecimento, utilizando o método pulsado. A diferença entre valores de corrente com aquecimento (medidas estáticas) e sem aquecimento (medidas dinâmicas), para tensão de porta de 6V e tensão de dreno para máxima corrente no transistor, ficou em torno de 2,5mA, valor bastante próximo daquele obtido através das simulações.