Proposta de um transistor BESOI MOSFET com contatos duplos de alumínio em dreno/fonte. - Carvalho, Henrique Lanfredi (2023)
Neste trabalho é estudado o transistor reconfigurável BESOI MOSFET (Back Enhanced Silicon-On-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor) de contatos de Dreno/Fonte de alumínio com e sem a etapa final de sinterização, e proposto um novo transistor com duplo contato de alumínio (Double Aluminum Contact) DAC BESOI MOSFET, que tem potencial de apresentar níveis maiores de corrente de dreno. O dispositivo planar BESOI MOSFET original foi desenvolvido e fabricado no Laboratório de Sistemas Integráveis da Universidade de São Paulo (LSI-USP) não requerendo nenhum processo de dopagem intencional. O dispositivo pode operar como pMOSFET (condução de lacunas) ou nMOSFET (condução de elétrons) através da polarização adequada da porta de programação (VPG Programming Gate Voltage). Aplicando-se polarizações apropriadas na porta de programação é possível formar um canal de lacunas (VPG < 0) ou elétrons (VPG > 0) na segunda interface do transistor, criando a possibilidade de condução de corrente na proximidade da segunda interface entre os contatos de Dreno e Fonte. Foram realizadas medidas elétricas dos transistores de contato alumínio sinterizado e não sinterizado, para assim verificar e compreender seu funcionamento. O transistor que sofreu o processo térmico de sinterização adquiriu características de contato ôhmico para lacunas, que favoreceu abruptamente seu funcionamento como BESOI pMOSFET e, consequentemente, dificultando sua operação como BESOI nMOSFET. Na ausência do processo de sinterização dos contatos a formação da junção Schottky predominou, resultando em uma baixa barreira de potencial para condução de elétrons, favorecendo assim o funcionamento do BESOI nMOSFET Por meio de simulações numéricas, dados como a densidade de portadores na região de estudo e seu diagrama de bandas de energia, possibilitou a comprovação da formação da junção Schottky e Ôhmica e os respectivos comportamentos das correntes elétricas para lacunas (BESOI pMOSFET) e elétrons (BESOI nMOSFET) dos transistores medidos experimentalmente. A partir dos resultados gerados através das simulações, foi possível também propor um transistor reconfigurável com contato duplo de alumínio DAC BESOI MOSFET, resultando em um incremento de 300% e 900% para seus modos pMOSFET e nMOSFET, respectivamente, em comparação a sua versão anterior.