طراحی و شبیه سازی finfet تمام گیت دو فلزی

با کوچک کردن تکنولوژی بمنظور افزایش تراکم ترانزیستورها در یک تراشه و افزایش کارایی این قطعه آثار ناخواسته ای به نام آثار کانال کوتاه (مانند کاهش سد ناشی از درین، roll off ولتاژ آستانه و... ) ظاهر می شوند که کارایی افزاره را کاهش می دهند. برای کاهش این آثار کانال کوتاه ساختارهای مختلفی از جمله ماسفت soi utb ، ساختارهای عمودی، ترانزیستور مهندسی باند و ساختارهای دوگیتی و غیره توسط محققان پیشنهاد شده اند، هر یک از این ساختارها معایب و مزایایی دارند که بطور مختصر بیان شده اند. بهترین ساختاری که آثار کانال کوتاه را بخوبی کاهش می دهد و به عنوان ساختار امیدوارکننده برای تکنولوژی آینده پیشنهاد شده است، ساختار finfet است که می توان بصورت دو، سه و تمام گیت طراحی کرد. بدلیل افزایش گیت ها در این ساختار کنترل گیت بر روی کانال افزایش یافته و آثار کانال کوتاه که مهمترین آنها dibl است کاهش می یابند. دراین کار ساختار finfet تمام گیت دو فلزی با طول گیت nm30 طراحی شده و با استفاده از شبیه ساز عددی silvaco-atlas شبیه سازی و نتایج آن بررسی شده است. به منظور ارائه برجستگی این ساختار در کاهش آثار کانال کوتاه، این ساختار با گیت تک فلزی و سه فلزی نیز شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آنها مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که این ساختار با گیت دو فلزی نتایج بهتری (dibl کمتر، شیب زیر آستانه بهتر، ولتاژ شکست بالا و... ) نسبت به دو نمونه دیگر دارد. همچنین اثر تابع کار فلز بر روی ساختار با گیت سه فلزی بررسی شده است که با انتخاب فلز با تابع کار مناسب می توان نتایج بهینه ای بدست آورد. اما بدلیل پیچیدگی بیشتر و هزینه ساخت بالای گیت سه فلزی و با توجه به اینکه با انتخاب فلز با تابع کار مناسب برای گیت دو فلزی می توان حتی نتایج بهتری نسبت به سه فلزی بدست آورد، ساختار finfet تمام گیت دو فلزی را می توان با طول گیت کوچکتر برای تکنولوژی آینده در نظر گرفت.