Моделювання електричних і теплових характеристик InGaAs транзистора типу Nanowire FET

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГільчук, Андрій Володимирович
dc.contributor.authorМушаровський, Олександр Олександрович
dc.date.accessioned2019-06-24T13:45:51Z
dc.date.available2019-06-24T13:45:51Z
dc.date.issued2019-05
dc.description.abstractenThe thesis explanatory note contains 80 pages, including 44 figures and 1 table, 36 bibliographic sources were used. The objective of this work is influence of Nanowire FET linear channel scaling on electrical and thermal characteristics. The purpose of the dissertation is to study the influence of the linear scaling of the InGaAS Nanowire-FET channel on the electrical and thermal characteristics of the device. The challenges are: - Construction of the structural model of Nanowire FET; - Calculation of the electrical potential distribution and transfer characteristics; - Investigation of the heat generation process; - Investigation of temperature distribution of the device; - Determination of FET geometry influence on electric and thermal characteristics. The object of the study is InGaAs Nanowire FET with a characteristic size of 40 nm. The subject is the factors that affect the electrical and thermal characteristics of the Nanowire FET. Investigation methods: Computer simulation of Nanowire FET structure. Construction of the electrical potential distribution by numerical solution of the Poisson equation. Reception of transfer characteristics according to the model of drift and diffusion. Nanowire FET Numerical simulation of heat generation and temperature distribution. The following results were achieved: 1. A numerical simulation of the structure and electrical and thermal processes of the Nanowire FET transistor was conducted using the GTS Framework software package. 2. The effect of changing the linear dimensions of the channel on the electrical and thermal characteristics of the Nanowire FET has been investigated. It is shown that reducing the length of the channel leads to an increase in the output current and the heat generation of the transistor. 3. It was found that decreasing the height (or radius) of the channel will lead to output current and heat generation decrease. The scientific novelty lies in determination of the influence of geometric factors on the electrical and thermal characteristics of the InGaAs Nanowire FET. The practical value of the results obtained. It has been established that reducing the length of the channel leads to an increase in the output current, however, the heat dissipation in the transistor increases too, and accordingly, the temperature rises. Moreover, the temperature is distributed very unevenly and is concentrated in the conducting zone of the channel. The obtained data can be used to evaluate the output characteristics of InGaAs Nanowire FET devices and to study the heat generation of this type of transistors in more detail. Keywords: InGaAs, Gate-all-around, Nanowire, MOSFET.uk
dc.description.abstractukПояснювальна 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.uk
dc.description.sponsorship539.21uk
dc.format.page80 с.uk
dc.identifier.citationМушаровський, 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.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/28035
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectInGaAsuk
dc.subjectGate-all-arounduk
dc.subjectNanowireuk
dc.subjectMOSFETuk
dc.titleМоделювання електричних і теплових характеристик InGaAs транзистора типу Nanowire FETuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Musharovskyi_magistr.pdf
Розмір:
3.02 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ФЕС)
Магістерські роботи