مدل تحلیلی پتانسیل و ولتاژ آستانه ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده‌ای بدون آلایش

در این مقاله، مدل تحلیلی دوبعدی برای پتانسیل الکتریکی ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده‌ای بدون آلایش ارائه شده است که قابل اعمال به ساختارهای متقارن و نامتقارن می‌باشد. پتانسیل دوبعدی با مجموع مؤلفه پتانسیل یک‌بعدی کانال بلند در امتداد طول کانال و مؤلفه تغییرات دوبعدی کانال کوتاه بیان شده است. مؤلفه یک‌بعدی به طول Debye ذاتی وابسته است و به‌صورت تحلیلی از حل معادله یک‌بعدی پواسون استخراج می‌شود. مؤلفه دوبعدی بر اساس روش جداسازی متغیرها  به‌دست می‌آید. برخلاف مدل‌های موجود که برای محاسبه پاسخ دوبعدی از حل عددی مؤلفه کانال بلند استفاده می‌کنند، مدل پیشنهای به‌صورت تحلیلی ارائه شده است. سپس، برای یک ترانزیستور متقارن، با استفاده از مفهوم کاتد مجازی و پتانسیل دوبعدی به‌دست آمده، روابط تحلیلی فرم بسته برای ولتاژ آستانه، کاهش سد پتانسیل با القای درین و تغییرات ولتاژ آستانه استخراج شده است. مدل پیشنهادی در هر نقطه از کانال معتبر است و بر اساس آن می‌توان تأثیر پارامترهای فیزیکی ترانزیستور را بر روی مشخصه‌های الکتریکی آن بررسی کرد. تطبیق مناسب بین نتایج حاصل از مدل و نتایج شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار، دقت مناسب مدل پیشنهادی را نشان می‌دهد.