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: 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 Australia
-1586119794
Bangladesh Bangladesh
1
China China
-1586119792
Czechia Czechia
1
Côte d’Ivoire Côte d’Ivoire
1
Finland Finland
699
Germany Germany
443482197
Greece Greece
1
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
2049391694
India India
64492
Iran Iran
5179302
Ireland Ireland
386668125
Israel Israel
1
Japan Japan
-172200025
Lithuania Lithuania
1
South Korea South Korea
-1586119790
Sweden Sweden
2721
Taiwan Taiwan
100551505
Turkey Turkey
1
Ukraine Ukraine
-86038866
United Kingdom United Kingdom
1437282644
United States United States
-960082272
Unknown Country Unknown Country
114012
Vietnam Vietnam
9981

Downloads

Algeria Algeria
1
Canada Canada
1
China China
-1586119791
Germany Germany
-1121926996
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
1
India India
-1121926996
Iran Iran
913
Ireland Ireland
1
Japan Japan
82139
Lithuania Lithuania
1
Saudi Arabia Saudi Arabia
1
Singapore Singapore
1
South Korea South Korea
-960082269
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
87936
United Kingdom United Kingdom
2049391695
United States United States
-1586119789
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Buryk_jnep_1_2022.pdf 381,37 kB Adobe PDF -31645853

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.