استفاده از گیت کمکی برای بهبود مشخصات الکتریکی ترانزیستور اثر میدان بدون پیوند سیلیکون بر روی عایق

در ترانزیستورهای اثر میدان بدون پیوند سیلیکون بر روی عایق (soi-jlfet)، آلایش سورس-کانال-درین از یک سطح و یک نوع است. بنابراین فرایند ساخت آنها نسبت به ترانزیستورهای اثر میدان مد وارونگی سیلیکون بر روی عایق آسان‌تر است. با این حال، شیب زیرآستانه (ss) زیاد و جریان نشتی بالا در soi-jlfet، عملکرد آن را برای کاربردهای سرعت بالا و توان پایین با مشکل مواجه کرده است. در این مقاله برای اولین بار استفاده از گیت کمکی در ناحیه درین soi-jlfet برای بهبود ss و کاهش جریان نشتی پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادشده soi-jlfet aug نامیده می‌شود. انتخاب بهینه برای تابع کار گیت کمکی و طول آن، سبب بهبود هر دو پارامتر شیب زیرآستانه و نسبت جریان روشنی به جریان خاموشی نسبت به ساختار اصلی، regular soi-jlfet شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد ساختار soijlfet aug با طول کانال nm 20، mv/dec 71 ~ ss و نسبت 10^13 ~ ion/ioff دارد. ss و نسبت ion/ioff ساختار soi-jlfet aug نسبت به ساختار regular soi-jlfet با ابعاد مشابه، به ترتیب 14% و سه دهه بزرگی بهبود یافته‌اند. افزاره soi-jlfet aug می‌تواند کاندید مناسبی برای کاربردهای دیجیتال باشد.

Improvement in Electrical Characteristics of Silicon on Insulator Junctionless Field Effect Transistor (SOIJLFET) Using the Auxiliary Gate

Silicon on insulator junctionless field effect transistor (SOIJLFET) includes a single type doping at the same level in the source, channel, and drain regions. Therefore, its fabrication process is easier than inversion mode SOIFET. However, SOIJLFET suffers from high subthreshold slope (SS) as well as high leakage current. As a result, the SOIJLFET device has limitation for high speed and low power applications. For the first time in this study, use of the auxiliary gate in the drain region of the SOIJLFET has been proposed to improve the both SS and leakage current parameters. The proposed structure is called SOIJLFET Aug. The optimal selection for the auxiliary gate work function and its length, has improved the both SS and ION/IOFF ratio parameters, as compared to Regular SOIJLFET. Simulation results show that, SOIJLFET Aug with 20nm channel length exhibits the SS~71mV/dec and ION/IOFF~1013. SS and ONstate to OFFstate current (ION/IOFF) ratio of SOIJLFET Aug are improved by 14% and three orders of magnitudes, respectively, as compared to the Regular SOIJLFET. The SOIJLEFT Aug could be good candidate for digital applications.