ruído telegráfico em transistores sem junções

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Picoli Júnior, M. P.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: transistores MOS sem junções; junctionless nanowires; armadilhas de interface; ruído; ruído telegráfico
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3226; https://doi.org/10.31414/EE.2021.D.131335

Neste trabalho é apresentado um estudo dos efeitos causados pelas armadilhas de interface em transistores MOS (Metal Oxide Semiconductor) sem junções (Junctionless Nanowire Transistors – JNTs), mais especificamente de uma vertente de seus efeitos, o ruido telegráfico (Random Telegraph Signal – RTS). O objetivo é analisar, através de simulações numéricas, quais são os efeitos do ruído telegráfico em JNTs de diferentes larguras, avaliando as correlações entre a densidade de armadilhas de interface e os efeitos em suas propriedades elétricas, como na corrente de dreno, por exemplo. Estes dispositivos apresentam uma concentração constante de dopantes entre a fonte e o dreno, possibilitando que se sobressaia quando comparado com transistores convencionais durante o processo de fabricação, pois evita um problema comum que é a difusão de dopantes para o interior do canal durante as implantações de fonte e dreno para transistores de tamanho reduzido (em nós tecnológicos inferiores a 20nm). Os transistores sem junções apresentam condução em modo de deplação parcial ou acumulação, o que faz com que o efeito das armadilhas em seu ruído de baixa frequência seja diferente daquele observado em transistores de modo inversão, visto que o comportamento do potencial na interface silício-óxido é diferente em ambas as estruturas. Assim, o estudo do ruído telegráfico em JNTs se faz necessário, uma vez que ajuda a entender melhor os efeitos presentes no dispositivo e pode auxiliar na escolha de técnicas aplicadas no processo de fabricação destes componentes. Primeiramente, foram realizados estudos sobre os transistores e as tecnologias implementadas nos JNTs mais atuais. Em seguida, utilizando modelos numéricos, foram feitas simulações para diversos comprimentos de canal. Nesta dissertação de mestrado, são apresentados resultados de simulações numéricas, validados através de resultados experimentais, onde se pode observar que o mecanismo de condução afeta de modo significativo o comportamento do RTS, uma vez que altera o campo elétrico e o potencial de superficie do dispositivo. Foi possível notar também sua depêndencia com as características elétricas e posicionamento das armadilhas de interface no interior do canal do dispostivo, onde se pode concluir que armadilhas posicionadas mais próximo à região de fonte resultam em um aumento do RTS.