کاهش جریان دوقطبی در ترانزیستور اثرمیدان تونلی نانونوار ژرمانن با استفاده از همپوشانی گیت بر روی درین و کاهش میزان ناخالصی در ناحیه درین

در این پژوهش، کاهش جریان دوقطبی در ترانزیستور تونلی نانونوار ژرمانن برپایه نظریه تابعی چگالی و روش تابع گرین غیرتعادلی مورد بررسی قرار می‌‌گیرد. در این راستا با استفاده از دو روش پیشنهادی یعنی استفاده از همپوشانی گیت برروی درین و همچنین کاهش میزان دوپینگ سمت درین نسبت به سورس، میزان کاهش جریان تونلی ناشی از حفره ها مورد شبیه سازی و مطالعه قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از نرم افزارهای کوانتوم اسپرسو و نانوتیکدویدز نشان‌دهنده این هستند که با امتداد طول گیت بر روی قسمتی از ناحیه درین، جریان دوقطبی کاهش می‌یابد که این کاهش جریان با افزایش طول همپوشانی بیشتر می شود. از طرفی با کاهش میزان دوپینگ سمت درین نسبت به سورس مجددا کاهش جریان دوقطبی اتفاق می‌افتد. در ادامه با تلفیق هردو روش پیشنهادی مشاهده می‌شود که می‌توان به‌خوبی جریان دوقطبی را در این افزاره کاهش داد که این موضوع یک امر مهم در طراحی مدارات دیجیتال به حساب می‌آید.

Reducing Ambipolar Current in Germanene Nanoribbon Tunneling Field Effect Transistor (GeNR-TFET) using Gate-Drain Overlap and Decreasing Doping Density in the Drain Side

In this research, we investigate the ambipolar current in germanene nanoribbon tunneling field effect transistor (GeNRTFET) using combination of density functional theory (DFT) and nonequilibrium Green’s function method (NEGF). We propose two different methods to reduce the ambipolar current in the GeNRTFET: using overlapped gate metal to cover part of the drain side and the other idea is to decrease the doping density in the drain side. The results show that by extension of the metal gate on the drain region, the hole current from the drain to channel reduces and it is possible to reduce this current more by using longer overlapping length. Also, results prove that by decreasing the doping density in the drain side compared with the source region, the ambipolar current declines. We obtain that by mixing two proposed ways, the ambipolar current can significantly be reduced. Suppression of this ambipolar current is an important challenge in digital circuit design.