بهینه سازی ترانزیستورهای اثر میدان تونلی باساختار pnin برای کاربردهای توان پایین

کاهش اندازه ماسفت ها منجر به افزایش توان مصرفی استاتیک می شود. به منظور بهبود بازده انرژی مدارات الکترونیکی، سوئیچهایی با شیب کم برای جایگزینی یا بکارگیری ماسفت های مرسوم که امروزه به وفور مورد استفاده قرار می گیرند، مورد توجه می باشد. فت هایتونلی، که دارای پیوند p-i-n هستند و جریان روشن آنها از تونل زنی باند به باند ناشی می شود، ترانزیستورهای جدید و مورد توجه برای کاربردهای کم توان، به خاطر جریان خاموش پایین و پتانسیل پایین برای شیب زیر آستانه کوچک می-باشند. در این پایان نامه یک ترانزیستور تونلی pnin بررسی و تحلیل شده است. هدف در این کار دست یابی به یک ساختار بهینه است که شیب زیر آستانه تا حد امکان کم و نسبت جریان روشن به خاموش تا حد امکان بزرگ است. ترانزیستور هم با شبیه سازی فیزیکی و به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته و یک مدل تحلیلی برای توصیف عملکرد ترانزیستور ارائه شده است. شبیه سازی انجام شده در این پایان نامه با استفاده از مدل تونل زنی باند به باند در نرم افزار سیلواکواتلس صورت گرفته است. مدل تحلیلی ارائه شده با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است. نزدیک بودن نتایج شبیه سازی و مدل تحلیلی به خوبی مدل تحلیلی را تایید می کند. به منظور آنکه ساخت ترانزیستور طراحی شده در عمل نیز امکان پذیر باشد، تمرکز اصلی بر روی سیلیکون بوده است ولی به منظور بررسی بیشتر، این شبیه سازی بر روی ژرمانیوم و سیلیکون-ژرمانیوم نیز انجام شده است.