Nghiên cứu mô hình xuyên hầm qua vùng cấm và thiết kế cấu trúc các transistor hiệu ứng trường xuyên hầm

Abstract

Một trong những linh kiện điện tử hiện được xem là tiềm năng cho các vi mạch công suất thấp là transistor hiệu ứng trường xuyên hầm [tunnel field-effect transistor (TFET)] vì độ dốc dưới ngưỡng của nó ở nhiệt độ phòng có thể nhỏ hơn 60 mV/decade. Để tính dòng xuyên hầm trong TFET, chúng tôi đã đề xuất mẫu xuyên hầm qua vùng cấm hỗn hợp mà trong đề tài này tính đúng đắn của nó sẽ được chứng minh một cách chắc chắn bởi nguyên lý đối xứng. Ở một vấn đề khác, bề dày thân linh kiện TFET xuyên hầm điểm lưỡng cổng sẽ được tối ưu hóa bằng việc xem xét ảnh hưởng của hằng số điện môi cực cổng và thân linh kiện tới khả năng điều khiển của cực cổng mà trước đây chúng chưa được tính đến. Tiếp theo, chúng tôi cũng khảo sát kỹ lưỡng thiết kế của lớp điện môi cực cổng dị chất cho TFET trong mối liên hệ với các yếu tố khác như tỷ số bề dày ôxít, chiều dài kênh và loại cấu trúc linh kiện. Cuối cùng, một thiết kế tiên tiến cho cấu trúc xuyên hầm đường sẽ được thực hiện bằng cách áp dụng hốc pha tạp ở cực nguồn và tối ưu hóa chiều dài chồng phủ cổng-nguồn nhằm cải thiện hơn nữa đặc tính điện của TFET xuyên hầm đường. Những nghiên cứu này là rất quan trọng và hữu ích để tính toán và cải thiện dòng xuyên hầm của TFET.