Efeito da tensão mecânica em transistores de múltiplas portas operando em temperaturas criogênicas

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Doria, Renan Trevisoli
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Transistores; Engenharia de baixa temperatura
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/495

Neste trabalho é apresentado um estudo dos transistores de múltiplas portas considerando as influências da temperatura e da tensão mecância. Os transistores de múltiplas portas demonstram grandes vantagens em relação ao convencional devido ao maior controle sobre as cargas no canal, melhorando a performance dos dispositivos com dimensões submicrométricas, com comprimento de canal inferiores a 45 nm. A influência da baixa temperatura é conhecida principalmente por aumentar a mobilidade dos portadores. Logo, a utilização de um dispositivo de múltiplas portas em baixa temperatura é interessante devido à utilização de um dispositivo de múltiplas portas em baixa temperatura é interessante devido à soma dos efeitos benéficos de ambas as parcelas. A aplicação de tensão mecânica tem sido usada atualmente como forma de aumentar a mobilidade dos portadores, uma vez que esta deforma a estrutura cristalina do silício. Tal artifício tem sido utilizado como alternativa à crescente degradação da mobilidade devido à miniaturização dos dispositivos. Inicialmente, foi analisada detalhadamente a tensão de limiar dos dispositivos sem a presença de tensão mecânica considerando a influência da temperatura. Os transistores utilizados apresentam concentração de dopantes natural da lâmina, fazendo com que a definição de tensão limiar comumente aplicada à dispositivos, mostrando que uma outra definição de tensão limiar baseada na física do dispositivo, considerando as componentes da corrente, apresenta resultados mais satisfatórios. A tensão mecânica foi analisada, principalmente, através de dois parâmetros importantes sendo a tensão de limiar e a transcondutância. A não uniformidade da tensão mecânica face às dimensões dos dispositivos foi observada experimentalmente e reproduzida por simulação. Foram também analisadas as influências da temperatura e da tensão mecânica em conjunto especialmente sobre a tensão de limiar. Todo o trabalho foi desenvolvido utilizando-se dois simuladores numéricos tridimensionais, medidas experimentais dos dispositivos, além de comparações com modelos analíticos.