در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – الکترونیک

عنوان:

ترانزیستورهای اثر میدانی تونلی (TFET) و بهینه سازی مشخصات آن برای کاربردهای توان پایین در افزاره های نانو

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
در این پایان نامه اصول فیزیکی حاکم بر افزاره TFET و همچنین مشخصه های الکتریکی افزاره مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. در فصل سوم آثار کانال کوتاه افزاره TFET با افزاره MOSFET مقایسه شده می باشد. یکی از چالش های اصلی در TFET، بهینه سازی لحظه ای نسبت Ion/Ioff می باشد. در فصل چهارم کارهایی که تاکنون برای افزایش نسبت Ion/Ioff انجام شده می باشد مورد مطالعه قرار می گیرد. در فصل پنجم، چهار ساختار بدیع برای کاهش جریان نشستی افزاره و افزایش نسبت Ion/Ioff ارائه شده می باشد. ساختارهای پیشنهادی با شبیه ساز افزاره DESSIS شبیه سازی شده اند. ساختار اول، TFET تک گیتی با اکسید گیت نامتقارن می باشد که در مقایسه با TFET تک گیتی با اکسید گیت متقارن سرعت کلیدزنی بالایی دارد. ساختار دوم TFET دو گیتی با اکسید گیت نامتقارن می باشد که در مقایسه با TFET تک گیتی با اکسید گیت نامتقارن، جریان حالت روشن دو برابر دارد. ساختار سوم TFET تک گیتی با اکسید Low-k و ساختار چهارم TFET دو گیتی با اکسید low-k می باشد که دارای مشخصات زیر آستانه قابل توجهی نسبت به TFET تک گیتی می باشد.
مقدمه:
با پیشرفت فناوری، ابعاد افزاره MOSFET کاهش یافته و به رژیم نانومتر مقیاس شده می باشد. هدف از مقیاس بندی بیش از حد افزاره ها، دستیابی به مداراتی می باشد که توان مصرفی اندک، سرعت زیاد و چگالی افزاره بالایی دارند. لیکن با کاهش طول گیت آثار کانال کوتاه (SCEs) پدیدار شده و مقیاس بندی افزاره را محدود می کند. آثار کانال کوتاه شامل افزایش جریان نشتی، کاهش سد پتانسیل القاء شده توسط درین (DIBL)، سوراخ شدگی، اشباع سرعت و… می باشد که منشأ تمام آنها افزایش عرض ناحیه تخلیه در طرف درین می باشد. در افزاره های MOSFET، آثار کانال کوتاه برای طول گیت های کمتر از 100nm ظاهر شده و باعث می گردد منحنی مشخصه خروجی افزاره (ID-VDS) حتی در ناحیه اشباع به مقدار ثابتی نرسد.
آثار کانال کوتاه موجب کاهش کارآیی افزاره می گردد، پس نیاز به افزاره های جدید برای مقابله با SCEs روز به روز بیشتر احساس می گردد. یکی از افزاره هایی که اخیرا مطرح شده TFET می باشد. این افزاره برای اولین بار توسط “توشیو بابا” در سال 1992 پیشنهاد گردید. با پیشرفت فناوری و نیاز به افزاره های با جریان نشتی کم برای کاربردهای توان پایین، TFET مورد توجه قرار گرفته می باشد. تاکنون کارهای متعددی برای بهینه سازی مشخصات TFET صورت گرفته می باشد. این افزاره نسبت به MOSFET، جریان نشت استاتیک کمتری دارد و پیش روی SCEs مقاوم تر می باشد.
فصل اول: کلیات
مقدمه:
ترانزیستور اثر میدان تونلی (TFET) یک دیود p-i-n بایاس معکوس می باشد که پتانسیل ناحیه ذاتی آن توسط گیت کنترل می گردد. در این فصل مؤلفه های جریان بایاس معکوس یک پیوند p-n تبیین داده می گردد. در ادامه با تاریخچه افزاره TFET و چالش اصلی در آن آشنا می شویم و به مطالعه کارهای انجام شده برای بهبود مشخصه Ion/Ioff خواهیم پرداخت.
1-1- پیوند p-n تحت شرایط بایاس معکوس
شکل (1-1) یک پیوند p-n را تحت شرایط بایاس معکوس نشان می دهد. با افزایش بایاس معکوس، ممکن می باشد که جریان دیود به گونه فزاینده ای افزایش یابد. این پدیده که شکست نامیده می گردد ممکن می باشد به لحاظ یکی از سه منشأ زیر به وجود آید. اولین علتی که مطالعه خواهیم نمود، سوراخ شدن خوانده می گردد.
1-1-1- سوراخ شدن
با افزایش بایاس معکوس، عرض ناحیه تخلیه که بر روی آن پتانسیل افت می کند، افزایش می یابد. وضعیت را در نظر بگیرید که در آن ناحیه ای که آلایش زیادی از نوع p دارد، در مجاورت ناحیه ای که دارای آلایش اندک نوع n می باشد قرار داشته باشد. در این صورت ناحیه تخلیه طرف n بسیار بزرگتر از ناحیه تخلیه طرف p می باشد. در ولتاژ زیاد معینی، ناحیه تخلیه طرف n به اتصال اهمی طرف n خواهد رسید. اگر ولتاژ باز هم افزایش یابد، اتصال رسوخ میدان الکتریکی را احساس خواهد نمود و الکترون در اختیار دیود p-n قرار خواهد داد. در نتیجه دیود اتصال کوتاه می گردد و جریان صرفا توسط مقاومت های مدار خارجی محدود می گردد.
2-1-1- یونیزه شدن برخوردی یا شکستن بهمنی
افزایش بایاس معکوس موجب افزایش انرژی حامل ها می گردد، در این شرایط الکترونی که خیلی داغ می باشد، از الکترونی که در نوار ظرفیت قرار دارد، از طریق برهم کنش کولمبی پراکنده می گردد و آن را به نوار هدایت پرتاب می کند. الکترون اولیه بایستی انرژی کافی را برای بالا بردن الکترون از نوار ظرفیت به نوار هدایت فراهم آورد. پس انرژی الکترون اولیه بایستی کمی بزرگتر از شکاف انرژی (که نسبت به کمینه نوار هدایت اندازه گیری می گردد) باشد. حال در تراز نهایی، دو الکترون در نوار هدایت و یک حفره در نوار ظرفیت داریم. پس تعداد بارهایی که جریان را حمل می نمایند، تکثیر یافته می باشد. این پدیده اغلب پدیده بهمنی نامیده می گردد. توجه داشته باشید که این مسأله برای حفره های داغ نیز ممکن می باشد اتفاق بیفتد و حفره ها نیز می توانند آغازگر پدیده بهمنی باشند.
تعداد صفحه : 124
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد:طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیستم آشوب گونه با مدل نامعین وکاربرد آن در افزایش ضریب امنیتی مخابره اطلاعات

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید