شبیه سازی ولتاژ آستانه در ترانزیستور سیلیکون روی الماس 2لایه با روش های کوانتومی و مقایسه آن با روش های کلاسیک و مدل سازی

در این مقاله ولتاژ آستانه در یک ترانزیستور ماسفت سیلیکون روی الماس با یک لایه عایق اضافی ارائه گردیده است؛ در این ساختار لایه عایق اول، الماس است که بر روی زیرلایه سیلیکونی قرار دارد و لایه عایق دوم، دی اکسیدسیلیکون می باشد که بر روی الماس قرار گرفته و از دو طرف به سورس و درین محدود شده است. با استفاده از نرم افزار ise-tcad شبیه سازی ولتاژ آستانه ساختار به روش های کلاسیک و کوانتومی (گرادیان چگالی) صورت گرفته که پس از مقایسه و تحلیل نتایج این دو روش، نیاز ارائه یک مدل فیزیکی متناسب با روش کوانتومی در ساختار احساس گردید. مدل فیزیکی پیشنهادی شامل خازن در بخش های مختلف ساختار بوده که برای محاسبه مقادیر آنها، از روش دقیق انتگرال بیضوی ناقص استفاده شده است. در نهایت، با مقایسه نتایج شبیه سازی کوانتومی و مدل سازی خازنی به ازای تغییر مولفه های مختلف ساختار مانند ضخامت عایق اول، ضخامت عایق دوم، ضخامت کانال سیلیکونی، ضخامت اکسید زیر گیت و پهنای عایق دوم، صحت این مدل تایید شده است.