隧穿场效应晶体管的新型器件结构及优化设计研究

发布时间：2021-01-08 03:17

　　随着MOSFET尺寸的不断减小,芯片的集成度不断提高、开关速度不断加快。同时,MOSFET尺寸不断减小要求电源电压及阈值电压不断降低,由于MOSFET的亚阈值摆幅具有60mV/decade的理论极限值,当MOSFET尺寸减小至纳米量级后会具有较高的关态电流,进而产生较大的静态功耗。较之于MOSFET,隧穿场效应晶体管（TFET）由于以带带隧穿机理作为器件的工作机制,可以获得低于60mV/decade的亚阈值摆幅,因此具有较低的关态电流,从而非常有潜力应用于超低功耗集成电路。然而,传统隧穿场效应晶体管也面临着存在双极性电流和开态电流比较小两大挑战。以N型隧穿场效应晶体管为例,在正栅压条件下,带带隧穿主要发生在源区和沟道区之间,当施加负栅压时,漏区和沟道区之间的隧穿结也能发生带带隧穿,此时的隧穿电流称为双极性电流,这种双极性电流是电路设计所不希望存在的。另外,与传统MOSFET的漂移扩散机制相比,带带隧穿的效率较低,因此隧穿场效应晶体管的开态电流较小。针对隧穿场效应晶体管面临的存在双极性电流和开态电流比较小这两大问题,本文对传统隧穿场效应晶体管进行优化设计,提出了新型的器件结构。一方面,为... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同器件的转移特性曲线

N型TFET栅电极加不同电压时的能带图

N型TFET的转移特性曲线(Vds=1V)


本文编号：2963799