بهبود مشخصه های ترانزیستور تونلی با ساختار عمودی و ناهمگون

چکیده با کاهش ابعاد ترانزیستورهای ماسفت و نزدیک شدن به حد نانومتری، شیب زیر آستانه ترانزیستورها زیاد می¬شود. بالا بودن شیب زیر آستانه در این ترانزیستورها و داشتن نسبت ion/ioff پایین، کاربرد آنها را در مدارهای دیجیتال و آنالوگ دچار چالش می¬کند. برای کاهش شیب زیر آستانه و همچنین افزایش نسبت ion/ioff، ساختارهای تازه ای معرفی شده است که ترانزیستورهای اثر میدانی تونل زنی یکی از آنها است. این ترانزیستورها بر مبنای تونل زنی باند به باند الکترون عمل می¬کنند. در این پایان¬نامه عملکرد ترانزیستور تونلی با تغییر در ساختار آن بهبود یافته است. برای این منظور کانال ترانزیستور به صورت si/sixge1-x بکار خواهد رفت. تغییر ماده هم به صورت پله ای و هم به صورت تدریجی میسر است. در هر صورت تغییر گاف در طول کانال، سبب ایجاد یک شبه میدان قوی می¬شود که می¬تواند حرکت الکترونها را بهبود دهد. همچنین تغیر گاف، می¬تواند تونل زدن الکترون از باند ظرفیت به باند هدایت را آسان تر نماید. بنابراین این ساختار باعث بهبود مناسب در مشخصات ترانزیستور می¬گردد. نتایج شبیه سازی¬ نشان می¬دهد که این ترانزیستور تونلی دارای شیب زیر آستانه میانگین برابر با mv/dec1/52 و شیب زیر آستانه نقطه ایmv/dec3/12 است. مقدار جریان حالت روشن a6-10*3/93 و جریان حالت خاموش a17-10*58/1 و ion/ioff برابر با 1012*888/5 می¬شود. همچنین مقدار dibl برابر با mv/v20 است.