Моделювання електричних і теплових характеристик InGaAs транзистора типу Nanowire FET
Вантажиться...
Дата
2019-05
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Пояснювальна записка магістерської дисертації за обсягом становить 80 сторінок, містить 44 рисунки та 1 таблицю. Використано 36 бібліографічних джерел.
Актуальність теми. З сучасними тенденціями до швидкого зменшення масштабів транзисторів необхідно розглядати все нові схеми та матеріали для створення конкурентоздатних пристроїв. Моделювання залежності параметрів транзисторів від їх геометричних розмірів та визначення правильної конфігурації лінійних розмірів відкриє шлях до подальшого розвитку нанорозмірних технологій.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота за темою дисертації проводилася за власною ініціативою на кафедрі ФЕС НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського».
Мета дисертаційної роботи полягає в дослідженні впливу лінійних розмірів каналу InGaAS Nanowire-FET електричні та теплові характеристики пристрою.
Досягнення мети передбачає вирішення таких задач:
– Побудова структурної моделі Nanowire FET;
– Розрахунок розподілу потенціалу та вольт-амперних характеристик;
– Дослідження процесу теплогенерації;
– Побудова розподілу температури всередині пристрою;
– Дослідження впливу геометрії на електричні та теплові характеристики.
Об’єктом дослідження є InGaAs Nanowire FET з характерним розміром 40 нм.
Предметом дослідження є фактори, які впливають на електричні та теплові характеристики Nanowire FET.
Методи дослідження. Комп’ютерне моделювання структури Nanowire FET. Побудова розподілу потенціалу шляхом чисельного розв’язання рівняння Пуассона. Одержання вольт-амперних характеристик згідно з моделлю
дрейфу та дифузії. Чисельне моделювання теплогенерації та розподілу температури Nanowire FET.
Були отримані наступні результати:
1. Проведено чисельне моделювання структури та електричних і теплових процесів Nanowire FET транзистору за допомогою програмного пакету GTS Framework.
2. Досліджено вплив зміни лінійних розмірів каналу на електричні й теплові характеристики Nanowire FET. Показано, що зменшення довжини каналу призводить до збільшення вихідного струму і теплогенерації транзистору.
3. Виявлено, що при зменшенні висоти (або радіусу) каналу вихідний струм та теплогенерація зменшуються.
Наукова новизна дисертації полягає у визначенні впливу геометричних факторів на електричні та теплові характеристики InGaAs Nanowire FET.
Практичне значення отриманих результатів. Встановлено, що зменшення довжини каналу призводить до збільшення вихідного струму, однак збільшується і тепловиділення в транзисторі, а відповідно і піднімається температура, яка до того ж розподілена дуже нерівномірно і сконцентрована біля робочої частини каналу. Отримані дані можуть бути використані для оцінки вихідних характеристик InGaAs Nanowire FET пристроїв та більш детального вивчення тепловиділення даного типу транзисторів.
Опис
Ключові слова
InGaAs, Gate-all-around, Nanowire, MOSFET
Бібліографічний опис
Мушаровський, О. О. Моделювання електричних і теплових характеристик InGaAs транзистора типу Nanowire FET : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Мушаровський Олександр Олександрович. – Київ, 2019. – 80 с.