ارائه ترانزيستور اثر ميداني تونلي بدون پيوند ناهمگون با گيت دو ماده اي براي كاربردهاي آنالوگ و ديجيتال

Representation of double material gate hetero-structure junctionless tunnel field effect transistor for analog and digital applications

در اين مقاله ترانزيستور اثر ميداني تونلي بدون پيوند با استفاده از نرم افزار Silvaco شبيه سازي مي‌شود. بر اساس ايده‌هاي گيت دو ماده‌اي (DMG) و ساختار ناهمگون (H) كانال-سورس، دو افزاره حاصل شبيه سازي و تحليل مي‌شوند. ما با تركيب اين دو ايده ترانزيستوراثر ميداني تونلي بدون پيوند ناهمگون با گيت دو ماده‌اي را ارائه مي‌دهيم. تحليل و مقايسه اين ساختارها در حالت روشن و خاموش بر اساس الگوي نوار انرژي انجام مي شود. با تحليل مقايسه‌اي مشخصه جريان درين نسبت به ولتاژ گيت اين افزاره‌ها جريان روشنايي بيشتر،شيب زير آستانه كمتر، نسبت جريان روشنايي به خاموشي بالاتر و ولتاژ آستانه كمتر افزاره پيشنهادي نسبت به سه ساختار ديگر آشكار است. جهت بررسي مقايسه‌اي بيشتر، شاخص‌هاي هدايت انتقالي و فركانس قطع نسبت به ولتاژ گيت اين افزاره‌ها شبيه سازي شده‌اند. بهترين رفتار در مقايسه اين شاخص‌ها نيز در افزاره پيشنهادي مشاهده ميشود. بنابراين ترانزيستور پيشنهادي عملكردي بسيار خوب در كاربردهاي ديجيتال و آنالوگ نسبت به سه افزاره ديگر دارد.

In this paper, we simulate junctionless tunnel field effect transistor (JLTFET) by Silvaco Atlas. Two devices which utilize double material gate (DMG) and heterostructure (H) ideas are simulated and investigated. We propose double material gate hetero-structure JLTFET (DMG-H-JLTFET) using these two ideas. These devices have discussed at ON and OFF state with energy band diagram. Simulation results show that DMG-H-JLTFET has a larger ON current, a smaller subthreshold slope, a larger ION/IOFF and smaller threshold voltage as compared with other devices. Furthermore, we calculated the transconductance and the cut-off frequency with respect to gate voltage for these devices, which indicates that performance of proposed device is superior. Hence, DMG-H-JLTFET is suitable for analog and digital applications.