دانلود پروژه:بررسی دما و بهبود ترانزیستور های بدون پیوند دو گیتی

فهرست مطالب

1- مقدمه. 2

1-1. کوچک شدن ترانزیستور 2

2- ترانزیستور بدون پیوند. 9

2-1. مقدمه 9

2-2. ترانزیستور اثر میدانی MOS سیلیسیم بر روی عایق(SOI ) 9

2-2-1. بررسي پديده قفل شدگي در مدارات CMOS. 11

2-2-2. بررسی خازن‌های پارازيتي. 12

2-2-3. بررسي جريان هاي نشتي و چگونگي عملكرد در برابر تشعشات.. 14

2-2-4. تمايز بين ترانزیستور‌هاي لايه نازك و لايه ضخيم. 16

2-2-5. مقايسه مشخصات و خواص الكتريكي ادوات توده‌اي و SOI 17

2-2-6. روش‌هاي ساخت SOI 18

2-2-7. اثرات کانال کوتاه 20

2-2-8 وابستگي اثر کانال کوتاه به ساختار ترانزیستور 22

2-3. ترانزیستورهای بدون پیوند(JLT) 27

2-3-1 نحوه عملکرد JLT. 27

2-3-2. اثرات کانال کوتاه 31

2-3-3. بررسی مشخصات الکتریکی ترانزیستور چند گیتی(MUGFET ) بدون پیوند. 34

2-3-4 ترانزیستورهای بدون پیوند نانو وایر با دو ماده گیت متفاوت(DMG) 43

2-3-5. بررسی مشخصه دمایی JLT. 46

2-3-6. بررسی آنالاتیک JLT. 52

2-3-7. نتیجه‌گیری. 56

3- ترانزیستور دو گیتی بدون پیوند.. 57

3-1. مقدمه. 58

3-2. مشخصه ترانزیستور. 58

3-3  نتایج شبیه‌سازی. 59

4- نتیجه‌‌گیری و پیشنهادات… 69

فهرست جداول

جدول1-1: دو قانون براي تغيير مقياس ترانزيستور اثر ميداني MOS ……………………………………………… 5

جدول2-1: بررسي خازن هاي مختلف در ادوات توده‌اي و SOI …………………………………………………… 14

جدول2-2 : مقايسه مشخصات و خواص الكتريكي ادوات توده‌اي و SOI ……………………………………… 17

جدول2-3 :مقایسه سازو کار سه ترانزیستور JLT ،AM و IM……………………………………………………… 28

جدول2-4:جریان درین در ترانزیستور JLT………………………………………………………………………………….. 29

جدول2-5 : مشخصات ترانزیستور‌ها …………………………………………………………………………………………… 35

جدول3‑1: مشخصه ترانزیستورشبيه‌سازي شده……………………………………………………………………………… 59

فهرست اشکال

شکل 1-1 : ساختار يک ماسفت……………………………………………………………………………………………………. 2

شکل 1-2 : قانون مور در ارتباط با تغيير مقياس ابعاد ترانزيستورها. ………………………………………………… 3

شکل 1-3 : تغيير مقياس ماسفت تحت ميدان ثابت…………………………………………………………………………. 4

شکل 2-1: الف) ساختار MOSFET SOI . ب) عکسي از SOI MOSFET حقيقي…………………… 10

شکل 2-1 : پديده قفل شدگي در يك معكوس كننده CMOS  توده‌اي…………………………………………… 11

شکل 2-2 : يك معكوس كننده CMOS ساخته شده روي زير لايه سيليسيم روي عايق …………………… 12

شکل 2-3: خازن هاي موجود تحت تكنولوژي SOI و  توده اي ……………………………………………………. 13

شکل 2-4: اثر تشعشعات در ترانزیستور :(الف) توده‌اي (ب) ترانزیستور  SOI………………………………… 15

شکل 2-5: دياگرام نوار انرژي در ادوات SOI………………………………………………………………………………. 16

شکل 2-6  :ساخت قرص سيليسيم روي عايق به روش SIMOX ………………………………………………… 19

شکل 2- 7: ساخت قرص سيليسيم روي عايق به روش جوش ويفري …………………………………………….. 19

شکل 2-8 :منحني ولتاژ آستانه برحسب طول کانال يک ترانزیستور SOI PMOS…………………………… 21

شکل 2-9 : پيچش ولتاژ آستانه ترانزیستورNMOS  FD SOI ……………………………………………………. 22

شکل 2-10 : پيچش ولتاژ آستانه (  ) ………………………………………………………………………………….. 24

شکل 2-11 : ولتاژ آستانه بر حسب طول کانال در يک ترانزیستور SOI NMOS …………………………… 26

شکل 2-12 : تغييرات ولتاژ آستانه برحسب طول کانال يک ترانزیستور FD SOI NMOS …………….. 26

شکل2-13: مکانیزم های هدایت در : A مد معکوس، :B مد انباشتگی، C : JLT …………………………… 28

شکل 2-14: موبیلیتی الکترون‌ها به ازاء ولتاژ راه انداز در دو حالت مسطح و نانووایر…………………………. 31

شکل2-15: مقایسه SCE در دو ترانزیستور IM و JLT ………………………………………………………………. 32

شکل 2-16: میدان الکتریکی عمود بر کانال……………………………………………………………………………………. 33

شکل2-17 : نمای سه بعدی از MUGFET ……………………………………………………………………………….. 34

شکل2-18: نمایش مقطع عرضی دو ترانزیستور JLT و IM …………………………………………………………. 34

شکل 2-19: مشخصه I-V ترانزیستور JL به ازاء تابع کارهای متفاوت…………………………………………….. 36

شکل2-20: مشخصه ورودی ترانزیستور JLT و IM ……………………………………………………………………. 36

شکل2-21:DIBL و ولتاژ آستانه به ازاء طول گیت در دو ترانزیستورJLT و IM …………………………… 37

شکل2-22: ولتاژ آستانه به ازاء طول موثر گیت برای دو ترانزیستور JLT و IM ……………………………… 38

شکل2-23 : مشخصات زیر آستانه به ازاء طول گیت متفاوت…………………………………………………………… 39

شکل2-24:شیب زیر آستانه و ولتاژ آستانه JLT به ازاء آلایش و عرض fin ……………………………………. 40

شکل 2-25:جریان روشنایی به ازاء آلایش کانال در JLT ………………………………………………………………. 41

شکل2-26: نمایی از نحوه شکل گیری ADC. …………………………………………………………………………….. 41

شکل2-27: ولتاژ آستانه و شیب زیر آستانه به ازاء عرض متفاوت fin……………………………………………… 42

شکل2-28 : مشخصه ورودی JLT نوع N و P …………………………………………………………………………… 43

شکل 2-29: الف)شکل سه بعدی از DGM ب) برش عرضی ترانزیستور در طول محور x ……………… 43

شکل 2-30: مشخصه خروجی دو ترانزیستور DMG و  SMG…………………………………………………….. 44

شکل 2-31: مشخصه ورودی دو ترانزیستور به ازاء تابع کار متفاوت………………………………………………… 44

شکل2-32 :توزیع الف) پتانسیل ب)میدان الکتریکی ج) سرعت الکترون در ترانزیستور DGM و SMG………………………… 45

شکل 2-33 : مشخصه ورودی برای الف) JLT ب)ترانزیستور IM و AM ……………………………………. 46

شکل 2-34: ولتاژ آستانه به ازاء دما برای هر سه ترانزیستور……………………………………………………………. 47

شکل2-35 : جریان روشنایی به ازاء دما…………………………………………………………………………………………. 48

شکل 2-36: حداکثر موبیلیتی به ازاء دما برای هر سه ترانزیستور……………………………………………………… 49

شکل2-37 : مشخصه خروجی در دماهای مختلف الف)JLT ب)IM و AM………………………………….. 50

شکل2-38 : منحنی جریان درین بر اساس ولتاژ گیت به ازاء دماهای متفاوت…………………………………….. 51

شکل 2-39: جریان خاموشی به ازاء دما برای هر سه ترانزیستور……………………………………………………… 52

شکل2-40 : مقطع عرضی ترانزیستور JLT دو گیتی……………………………………………………………………… 52

شکل3-1:نمایی از مقطع عرضی ترانزیستور بدون پیوند دو گیتی……………………………………………………… 58

شکل 3-2:DIBL و شیب زیر آستانه بر اساس طول گیت………………………………………………………………. 60

شکل3-3: منحنی شیب آستانه بر اساس دما برای هر دو ترانزیستور IM و JLT ……………………………… 61

شکل 3-4:تاثیر دما بر روی DIBL در ترانزیستور JLT و IM ……………………………………………………… 62

شکل 3-5: تاثیر دما بر روی ولتاژ آستانه برای دو ترانزیستور JLT و IM………………………………………… 63

شکل 3-6: جریان راه‌اندازی به ازاء دما………………………………………………………………………………………….. 64

شکل 3-7: منحنی GIDL به ازاء دما برای دو ترانزیستور JLT و IM……………………………………………. 65

شکل 3-8: مشخصه خروجی به ازاء ولتاژهای گیت متفاوت در الف) IM ب) JLT…………………………. 67

شکل 3-9:منحنی جریان درین به ازاء ولتاژ گیت……………………………………………………………………………. 67