Desempenho de transistores GC SOI MOSFETs submicrométricos

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Nemer, J. P.
• 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: Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/424

Este trabalho tem como objetivo demonstrar o desempenho do transistor SOI de canal gradual (Graded-Channel - GC) submicrométrico a partir da comparação com o transistor SOI MOSFET convencional, detalhando suas características elétricas, suas vantagens e comparando as melhoras atingidas pela adoção do GC SOI totalmente depletado de tecnologia de 150 nm variando o comprimento de canal, a concentração de dopantes e a temperatura. Para analisarmos com mais propriedade este dispositivo, foi necessário realizar a calibração do simulador numérico bidimensional, com objetivo de podermos simular outros comprimentos de canal e concentração de dopantes. Para esta calibração, utilizamos inúmeras extrações experimentais e a partir destas, ajustamos modelos e parâmetros do simulador. A partir desta calibração, foram feitas diversas simulações numéricas bidimensionais variando comprimento de canal, comprimento da região fracamente dopada e da temperatura. A partir destas simulações, foram geradas curvas da corrente de dreno pela tensão aplicada ao dreno e curvas da corrente de dreno pela tensão aplicada à porta, e extraídas as curvas da transcondutância em função da tensão aplicada à porta e da condutância de dreno em função da tensão aplicada ao dreno, para calcular os resultados de ganho intrínseco de tensão. Com as curvas geradas foram extraídas a tensão de limiar, a inclinação de sublimiar, a transcondutância, a condutância de saída, o ganho intrínseco de tensão em malha aberta e a frequência de ganho unitário, variando o comprimento de canal, a concentração de dopante e a temperatura. Os resultados obtidos serão apresentados ao longo do trabalho, apontando que, na tecnologia estudada, este dispositivo com comprimento de canal de L=150 nm atinge ganho intrínseco máximo de 41 dB e frequência de ganho unitário igual a 363 MHz para GC SOI com comprimento da região menos dopada próximo a 100 nm, comparado com AV de 33 dB e frequência de ganho unitário igual a 226 MHz para SOI MOSFET. Nota-se também que os dispositivos GC SOI da OKI Semiconductors estudado, apresenta um ponto de ganho de tensão máximo para LLD (comprimento da região fracamente dopada) aproximadamente igual a 100nm, independente do comprimento de canal, concentração de dopantes e temperatura.