Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Soares, Caroline dos Santos |
| Orientador(a): |
Wirth, Gilson Inacio |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
eng |
| Instituição de defesa: |
Não Informado pela instituição
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Palavras-chave em Inglês: |
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| Link de acesso: |
http://hdl.handle.net/10183/271388
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Resumo: |
As dimensões dos transistores planares foram reduzidas até que efeitos indesejáveis causados pela miniaturização do transistor tornaram-se significativos. Para contornar esse problema, a indústria microeletrônica mudou a estrutura do transistor de uma estrutura planar para uma estrutura multiportas. Um simulador de dispositivos Monte Carlo é uma ferramenta eficiente para prever e investigar o desempenho e a confiabilidade de transistores. Este simulador utiliza um modelo teórico semiclássico para descrever o transporte de portadores de carga. No entanto, correções quânticas podem ser incluídas nesse simulador para considerar o impacto dos efeitos quânticos no comportamento elétrico de transistores em escala nanométrica. Neste trabalho, propomos um simulador de dispositivo Monte Carlo com correção quântica para FinFETs tipo-n e transistores nanofios tipo-n. A correção quântica empregada aqui é o Potencial Efetivo, onde o tamanho dos elétrons não é mais desconsiderado. Assim, efeitos de quantização espacial, como o confinamento quântico, podem ser modelados no simulador do dispositivo. Desenvolvemos um Schrödinger-Poisson solver e um Potencial Efetivo-Poisson solver para extrair o único parâmetro do Potencial Efetivo de ambos os transistores de interesse. Para o FinFET tipo-n, o parâmetro do Potencial Efetivo é igual a 0,45 nm, enquanto para o transistor de nanofios tipo-n, o parâmetro do Potencial Efetivo é igual a 0,4 nm. Comparando os resultados desses solvers, podemos avaliar que o Potencial Efetivo é uma correção quântica adequada para simular o confinamento quântico em dispositivos tridimensionais. Incluímos o Potencial Efetivo como correção quântica nos simuladores de dispositivo Monte Carlo dos transistores FinFET e nanofio tipo-n. O transistor FinFET tipo-n foi simulado usando o simulador semiclássicos e o simulador com correção quântica. Os resultados de ambos os simuladores foram contrastados, mostrando que o simulador com correção quântica modela volume inversion e a redução da densidade eletrônica no canal, os quais são efeitos do confinamento quântico. O transistor de nanofio de interesse foi simulado usando o simulador com correção quântica. A curva transferência desse transistor foi comparada com os resultados experimentais, demonstrando que os resultados do nosso simulador com correção quântica concordam muito bem com as medidas experimentais. |
