شبيه سازي ولتاژ آستانه در ترانزيستور سيليكون روي الماس 2لايه با روش هاي كوانتومي و مقايسه آن با روش هاي كلاسيك و مدل سازي

در اين مقاله ولتاژ آستانه در يك ترانزيستور ماسفت سيليكون روي الماس با يك لايه عايق اضافي ارائه گرديده است؛ در اين ساختار لايه عايق اول، الماس است كه بر روي زيرلايه سيليكوني قرار دارد و لايه عايق دوم، دي اكسيدسيليكون مي باشد كه بر روي الماس قرار گرفته و از دو طرف به سورس و درين محدود شده است. با استفاده از نرم افزار ISE-TCAD شبيه سازي ولتاژ آستانه ساختار به روش هاي كلاسيك و كوانتومي (گراديان چگالي) صورت گرفته كه پس از مقايسه و تحليل نتايج اين دو روش، نياز ارائه يك مدل فيزيكي متناسب با روش كوانتومي در ساختار احساس گرديد. مدل فيزيكي پيشنهادي شامل خازن در بخش هاي مختلف ساختار بوده كه براي محاسبه مقادير آنها، از روش دقيق انتگرال بيضوي ناقص استفاده شده است. در نهايت، با مقايسه نتايج شبيه سازي كوانتومي و مدل سازي خازني به ازاي تغيير مولفه هاي مختلف ساختار مانند ضخامت عايق اول، ضخامت عايق دوم، ضخامت كانال سيليكوني، ضخامت اكسيد زير گيت و پهناي عايق دوم، صحت اين مدل تاييد شده است.