Please use this identifier to cite or link to this item:
https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/87459
Or use following links to share this resource in social networks:
Tweet
Recommend this item
Title | Electrical and Temperature Characteristics of Transistors with a Channel in the Form of a Carbon Nanotube |
Other Titles |
Електричні та температурні характеристики транзисторів з каналом у вигляді вуглецевої нанотрубки |
Authors |
Buryk, І.P.
Martynenko, І.M. Odnodvorets, Larysa Valentynivna Khyzhnia, Yaroslava Volodymyrivna Shumakova, Nataliia Ivanivna Buryk, M.P. |
ORCID |
http://orcid.org/0000-0002-8112-1933 http://orcid.org/0000-0001-8756-3460 |
Keywords |
GAA CNTFET моделювання симуляція температурні коефіцієнти електричних параметрів modeling simulation temperature coefficients of electrical parameters |
Type | Article |
Date of Issue | 2022 |
URI | https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/87459 |
Publisher | Sumy State University |
License | In Copyright |
Citation | І.P. Buryk, M. Martynenko, L.V. Odnodvorets, et al., J. Nano- Electron. Phys. 14 No 1, 01024 (2022). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01024 |
Abstract |
Вуглецеві нанотрубки (CNTs) – перспективні матеріали для формування каналів польових
транзисторів (FETs) завдяки їх відмінним електричним, термічним та механічним властивостям.
Висока продуктивність, низьке енергоспоживання, мінімізація впливу короткоканальних ефектів
обумовлюють значний практичний інтерес насамперед до коаксіальних CNTFETs. У роботі наведені
результати числового моделювання коаксіальних структур CNTFETs із затворами типу Gate-allaround (GAA), які були змодельовані з використанням інструментів Silvaco TCAD для дослідження їх
електричних параметрів. У рамках дрейф-дифузійної моделі транспорту із врахуванням квантового
потенціалу Бома продемонстровано відмінні характеристики для тривимірних моделей, зокрема,
отримано допустимі значення порогової напруги, допорогового розсіювання, струму "включення",
струму витоку та коефіцієнта підсилення. Досліджено вплив температури на вказані електричні параметри при малих напругах зміщення, отримано типовий характер температурних залежностей для
напівпровідникових приладів. Установлено, що величини порогової напруги і допорогового розсіювання зменшуються та збільшуються, відповідно, із зростанням температури від 250 до 500 К. Поряд з
цим фіксується незначне спадання струму ввімкнення на 1,6 % у заданому інтервалі температур при
напрузі джерела VDD = –1,0 В. Термічна стійкість транзисторних напівпровідникових структур була
оцінена на основі визначених температурних коефіцієнтів
βVt, βSS, βIon
та
off
βI
, які при напрузі
VDS = 0,10 В мали значення 3,2∙10 – 4 К – 1, 3,2∙10 – 3 К – 1, – 6,2∙10 – 5 К – 1 та 1,0∙10 – 4 К – 1. Carbon nanotubes (CNTs) are promising materials for the formation of field-effect transistors (FETs) due to their excellent electrical, thermal, mechanical and other properties. High productivity, low power consumption, minimization of the impact of short-channel effects, etc., are of significant practical interest primarily to coaxial CNTFETs. This paper presents the results of numerical simulation of coaxial gate-allaround (GAA) CNTFETs. The structure of GAA CNTFETs is designed using Silvaco TCAD tools and their electrical parameters are investigated. The drift diffusion model of transport, taking into account the Bohm quantum potential, demonstrates excellent characteristics for three-dimensional models, in particular, valid values are obtained for the threshold voltage Vt, subthreshold swing SS, switching current Ion, leakage current Ioff and Ion/Ioff coefficient. The influence of temperature on the specified electrical parameters at low bias voltages is studied and the typical character of temperature dependences for semiconductor devices is obtained. It is established that the values of the threshold voltage Vt and subthreshold swing SS decrease and increase, respectively, with increasing temperature from 250 to 500 K. Along with this, there is a slight decrease in the switching current by 1.6 % in a given temperature range at the source voltage VDD = – 1.0 V. The thermal stability of coaxial structures of nanotransistors with a channel in the form of a single-walled CNT is evaluated by the temperature coefficients Vt β , βSS , on β I and off β I , which at VDS = 0.10 V are respectively 3.2∙10 – 4 K – 1, 3.2∙10 – 3 K – 1, – 6.2∙10 – 5 K – 1 and 1.0∙10 – 4 K – 1. |
Appears in Collections: |
Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics) |
Views
Australia
1
Bangladesh
1
China
1015045973
Czechia
1
Côte d’Ivoire
1
Finland
699
Germany
443482197
Greece
1
Hong Kong SAR China
2049391694
India
64492
Iran
5179302
Ireland
386668125
Israel
1
Japan
1
Lithuania
1
South Korea
443482196
Sweden
2721
Taiwan
100551505
Turkey
1
Ukraine
122294
United Kingdom
1437282644
United States
1586609751
Unknown Country
114012
Vietnam
9981
Downloads
Algeria
1
Canada
1
China
-1121926996
Germany
-1121926996
Hong Kong SAR China
1
India
-1121926996
Iran
913
Ireland
1
Japan
82139
Lithuania
1
Saudi Arabia
1
Singapore
1
South Korea
1015045973
Taiwan
1
Ukraine
87936
United Kingdom
2049391695
United States
-1121926994
Vietnam
1
Files
File | Size | Format | Downloads |
---|---|---|---|
Buryk_jnep_1_2022.pdf | 381,37 kB | Adobe PDF | -1423099317 |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.