НАНОЭЛЕКТРОНИКА

Кремниевый с полностью охватывающим затвором полевой нанотранзистор с нелинейной геометрией рабочей области

Масальский Н.В.
Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, http://www.niisi.ru/
Москва 117218, Российская Федерация
E-mail: volkov@niisi.ras.ru

Поступила 20.03.2023, рецензирована 24.03.2021, принята 28.03.2023

Аннотация: Обсуждается кремниевый КМОП нанотранзистор с цилиндрической геометрией с полностью охватывающим затвором с нелинейной геометрией рабочей области. При помощи математического моделирования, использущего программную среду приборного технологического моделирования TCAD, на основе разработанных TCAD моделей n- и p-типов нанотранзисторов выполнены численные исследования прототипов с параболической рабочей областью. Для прототипов n- и p-типов с оптимизированным отношением радиусов, которое составляет 0.76, разработана модель инвертора. При управляющих напряжениях 0.6 В и частоте 25 ГГц модель предсказывает максимальную задержку переключения 1.0 пс, предельный уровень активной мощности 0.22 мкВт, статической 72 пВт. Численно проанализированы электрофизические характеристики прототипа n-типа с диэлектрическими стеками подзатворного окисла SiO2-Al2O3 и SiO2-HfO2. Результаты моделирования показывают, что использование стеков с высоким k оказывает заметное влияние на ключевые транзисторные характеристики. Таким образом, параболическая нанотранзисторная архитектура с оптимизированным отношением радиусов в перспективе может стать заменой цилиндрической структуры для высокоскоростных низковольтных приложений.

Ключевые слова: кремневая нанотранзисторная архитектура, полностью охватывающий затвор, параболический профиль рабочей области, моделирование

УДК 621.382.323

РЭНСИТ, 2023, 15(1):33-42 DOI: 10.17725/rensit.2023.15.033

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/482/15(1)33-42.pdf