|
|
|
|
ارزیابی عملکرد آنالوگ و پارامترهای اثر کانال کوتاه روی ترانزیستور اثر میدان بر پایه عایق توپولوژیک
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
ولی مهران ,دیدبان داریوش ,معزی نگین
|
|
منبع
|
مهندسي برق دانشگاه تبريز - 1398 - دوره : 49 - شماره : 2 - صفحه:925 -933
|
|
چکیده
|
در راستای ارزیابی مواد جدید برای طراحی و شبیه سازی ترانزیستورهای اثر میدان در ابعاد نانومتری، در این مقاله ویژگی‌های الکترونیکی ترانزیستور اثر میدان بر پایه عایق توپولوژیک شبیه‌سازی و بررسی می‌گردد. از آنجا که گپ انرژی در ناحیه کانال این ترانزیستور با استفاده از میدان مغناطیسی عمود قابل‌تنظیم می‌باشد، ابتدا با رسم نمودار جریان بر حسب ولتاژ گیت به‌ازای مقادیر مختلف میدان مغناطیسی عمود، مشخصه‌های جریان مستقیم (dc characteristics) همچون نسبت جریان روشن به جریان خاموش و ولتاژ آستانه (threshold voltage) و عوامل موثر بر این پارامترها تجزیه و تحلیل می‌گردد. سپس برای ارزیابی اثرات کانال کوتاه، دو پارامتر نوسان زیرآستانه (subthreshold slope) و میزان تنزل سد القاشده ناشی از ولتاژ درین (dibl) مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست‌آمده برای (subthreshold slope) و (dibl) به‌ازای مغناطشm = 1 به‌ترتیب مقادیرmv/dec 8.24 و 0.064 را نشان می‌دهد که برای کاربردهای ترانزیستوری بسیار مناسب می‌باشد. در نهایت مشخصه‌های آنالوگ (analog characteristics) ترانزیستور شبیه‌سازی‌شده، همچون ترارسانایی (transconductance)، هدایت خروجی (output conductance)، مقاومت خروجی (output resistance) و بهره ولتاژ (gain) به‌دست‌آمده و عوامل موثر بر این پارامترها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.
|
|
کلیدواژه
|
ترانزیستور اثر میدان، عایق توپولوژیک، نسبت جریان روشن به جریان خاموش، ولتاژ آستانه، اثرات کانال کوتاه، نوسان زیرآستانه، مشخصه‌های آنالوگ، ترارسانایی، هدایت خروجی، مقاومت خروجی، بهره ولتاژ
|
|
آدرس
|
دانشگاه کاشان, پژوهشکده علوم و فناوری نانو, گروه مهندسی نانوالکترونیک, ایران, دانشگاه کاشان, دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر, ایران, دانشگاه فنی و حرفه‌ای, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
n.moezi@tvu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Evaluation of Analog Performance and Short Channel Effect Parameters on Field Effect Transistor based on Topological Insulations
|
|
|
|
|
Authors
|
Vali M. ,Dideban D. ,Moezi N.
|
|
Abstract
|
In this paper, in order to evaluate new materials for design and simulation of the field effect transistors in nano dimensions, we simulate and investigate the electronic properties of a field effect transistor based of topological insulator. Since the energy gap in the channel region of this transistor is adjustable by a perpendicular magnetic field, first by obtaining the transfer characteristics, we analyze the DC characteristics such as Ion/Ioff ratio and the threshold voltage. Moreover, we evaluate the short channel effects (SCEs) including subthreshold slope (SS) and drain induced barrier lowering (DIBL).The obtained results for (SS) and (DIBL) for m=1 show the values of 8.24mV/dec and 0.064, respectively, which are very suitable for transistor applications. Finally we achieve the analog characteristics of the simulated field effect transistor such as transconductance, output conductance, output resistance and voltage gain and study the parameters affecting these figures of merits.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|