طراحی و تحلیل یک ترانزیستور اثرمیدانی تونلی بدون پیوند دو گیتی با ساختار گیت چند ماده ای

در این مقاله، یک ترانزیستور اثرمیدانی دو گیتی تونلی بدون پیوند با ساختار گیت چند ماده ای (multi material dg jl tfet) ارائه شده و عملکرد آن براساس سطوح نوار های انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. تمام شبیه سازی ها توسط نرم افزار سیلواکو انجام گرفته است. تاثیر مینیمم محلی نوار هدایت در شدت انتقال بین حالت های روشن و خاموش نشان داده شده است. از نتایج بدست آمده مشخص شد با انتخاب مقدار مناسب تابع کار برای فلزات گیت ساختار ارائه شده، می توان به جریان حالت خاموش پایین، شیب زیر آستانه پایین، جریان حالت روشن بالا و نسبت جریان حالت روشن به جریان حالت خاموش بهبود یافته ای دست یافت. همچنین در این مقاله مشخصه های الکتریکی ساختار دو گیتی با گیت چند ماده ای با مشخصه های ساختار گیت یک ماده ای و دو ماده ای مقایسه گردید. ساختار پیشنهادی ولتاژ آستانه کمتر، جریان حالت روشن بالاتر و نسبت جریان حالت روشن به جریان حالت خاموش بالاتری در مقایسه با سایر ساختارها نشان داد. در نهایت، با مقایسه پاسخ فرکانسی ساختارهای ارائه شده مشخص گردید ساختار با گیت چند ماده ای دارای ترارسانایی و فرکانس قطع بالایی است.

Design and Analysis of a Multi Material Double Gate Junctionless Tunnel Field Effect Transistor

In this paper, a double gate junctionless tunnel field effect transistor (JLTFET) with multi material gate (MMG) structure is presented, and the performance of the transistor has been investigated based on the energy band diagram. All simulations have been carried out using the two dimensional Silvaco Atlas simulator. The effect of the conduction band minima on the abruptness of transition between the ON and OFF states has been hown. Selection of the appropriate value of the gate work function of the proposed structure can give low OFF current, low subthreshold swing, high ON current and improved ION/IOFF. Also, in this paper, the electrical characteristics of MM DG Tunnel FET have been compared with single and dual material gates structures. The proposed structure presented low threshold voltage, high ON current and high ION/IOFF in comparison with the other structures. Finally, high transconductance and high cutoff frequency were observed in multi material double gate device in comparison to other structures.