Estudo computacional sobre a caracterização de contatos para transistores balísticos de nanotubos
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A identificação da tensão de banda plana VFB é uma maneira conhecida para determinar a altura de barreira de Schottky. Baseados em simulações numéricas, resolvendo por método autoconsistente a equação de Poisson e a equação de Schrödinger de massa efetiva, mostramos os desafios de identificar corretamente VFB para nanoFET balísticos, quando portadores de cargas atravessam um canal curto de transistor sem perda de energia e são injetados largamente por tunelamento. Apenas suprimindo a contribuição por tunelamento com nanoFETs assimétricos, VFB pode ser determinada corretamente. Contudo, ruído e correntes ambipolares em baixas tensões de polarização podem ainda dificultar a aplicação do método de extração descrito em dispositivos experimentais. Como uma alternativa, sugerimos a parametrização da dependência entre a resistência de contato e a tensão da porta em baixas tensões de dreno, que surge do controle de corrente em nanoFETs balísticos. Além disso mostramos que essa dependência não é simples de ser calculada por causa de efeitos de interferência quântica. A interferência pode ser explorada para polarizar o nanoFET para diferentes frequências de corte.The engineering of contacts to semiconducting carbon nanotubes still relies on minimizing the potential barrier for charge injection by carefully choosing the metal work function. Thus, precise barrier height extraction from current voltage curves of nanotube field-effect transistors (nanoFET) is an essential characterization technique, especially for contacts that present a pinned Fermi level. Identifying the flat band voltage VFB is a known recipe to determine the Schottky barrier (SB) height. Based on numeric simulations solving the coupled nonlinear Poisson and the effective mass Schrödinger equation, we report on the challenges to correctly identify VFB for ballistic nanoFETs, when charge carriers cross a short transistor channel without loss of energy and are injected largely via tunneling. Only by suppressing the tunnel contribution to the injection with asymmetrically gated nanoFETs, VFB can be determined correctly. However, noise and ambipolar currents at low gate bias may still prevent the application of the described extraction procedure in experimental devices. As an alternative, we suggest to parametrize the dependence of the contact resistance on the gate voltage at low drain bias, which arises from the current control in ballistic SB nanoFETs. Moreover, we show that the dependence is not a simple one due to quantum interference effects. The interference may be explored to bias the nanoFET for different cut-off frequencies.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE)Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e de AutomaçãoporA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessEstudo computacional sobre a caracterização de contatos para transistores balísticos de nanotubosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisNanotubos de carbonoBarreira de potencialCondução balísticaResistência de contatoreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/34776/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open accessORIGINAL2018_GlendaCoimbraSantos.pdf2018_GlendaCoimbraSantos.pdfapplication/pdf2188983http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/34776/1/2018_GlendaCoimbraSantos.pdfee48c35b3f441eb8561cd641db4ac715MD51open access10482/347762025-11-13 13:53:22.532open accessoai:repositorio.unb.br:10482/34776QSBjb25jZXNzw6NvIGRhIGxpY2Vuw6dhIGRlc3RlIGl0ZW0gcmVmZXJlLXNlIGFvIHRlcm1vIGRlIGF1dG9yaXphw6fDo28gaW1wcmVzc28gYXNzaW5hZG8gDQpwZWxvIGF1dG9yIGNvbSBhcyBzZWd1aW50ZXMgY29uZGnDp8O1ZXM6DQoNCk5hIHF1YWxpZGFkZSBkZSB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGF1dG9yaXpvIGEgVW5pdmVyc2lkYWRlIGRlIEJyYXPDrWxpYQ0KIGUgbyBJQklDVCBhIGRpc3BvbmliaWxpemFyIHBvciBtZWlvIGRvcyBzaXRlcyB3d3cuYmNlLnVuYi5iciwgd3d3LmliaWN0LmJyLA0KIGh0dHA6Ly9oZXJjdWxlcy52dGxzLmNvbS9jZ2ktYmluL25kbHRkL2NoYW1lbGVvbj9sbmc9cHQmc2tpbj1uZGx0ZCBzZW0gcmVzc2FyY2ltZW50byBkb3MgDQpkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgZGUgYWNvcmRvIGNvbSBhIExlaSBuwrogOTYxMC85OCwgbyB0ZXh0byBpbnRlZ3JhbCBkYSBvYnJhIGRpc3BvbmliaWxpemFkYSwNCiBjb25mb3JtZSBwZXJtaXNzw7VlcyBhc3NpbmFsYWRhcywgcGFyYSBmaW5zIGRlIGxlaXR1cmEsIGltcHJlc3PDo28gZS9vdSBkb3dubG9hZCwgYSB0w610dWxvIGRlIA0KZGl2dWxnYcOnw6NvIGRhIHByb2R1w6fDo28gY2llbnTDrWZpY2EgYnJhc2lsZWlyYSwgYSBwYXJ0aXIgZGVzdGEgZGF0YS4=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-11-13T16:53:22Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB) |
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