PIN隧穿场效应晶体管的特性分析与设计优化
[Abstract]:The smallest core unit structure of integrated circuit is transistor. The decreasing of its size is the source power of the development of integrated circuit technology and the mainstream of microelectronics science and technology. Its purpose is to achieve high performance and low running power. Low standby power and high integration. However, in deep submicron (less than 100 nanometers) or nanoscale (a dozen or several nanometers), negative effects that do not exist in some conventional size processes follow, and as the size shrinks, the threshold voltage drops, The degradation of sub-threshold swing, the decrease of leakage inductive barrier, the fluctuation of device characteristics caused by random channel doping, the leakage current caused by tunneling, and the bandband tunneling at junction will seriously affect the performance and reliability of integrated circuits. This paper introduces the principle of tunneling (with band tunneling) and the advantages and disadvantages of PN junction tunneling principle (carrier diffusion and drift). The traditional PIN tunneling field effect transistor (TFET) is studied. According to the influence factor of tunneling probability, the influence of device structure and parameters on the performance of TFET is studied. The doping concentration of source and drain and the structure extending from source to channel are used to optimize the device. The PINTFET of various structures and parameters are simulated and compared with silvaco simulation software to optimize the structure and parameters of traditional PINTFET. Compared with the traditional PIN structure, the optimized structure can increase the opening current by about 6000 times, reduce the reverse current to 50000 times or even lower. The sub-threshold swing (SS) is lower than the 60mv/dec.TFET in power consumption, switch conversion, size and so on. It is superior to MOSFET in power consumption, switch conversion, size and so on.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN386
【共引文献】
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本文编号:2257940
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