隨著信息技術(shù)的進(jìn)步,集成電路迅猛發(fā)展,要求單個(gè)半導(dǎo)體器件的尺寸不斷減小,隨之而來的便是功耗的增加,而這正是目前集成電路發(fā)展的最大障礙.為了解決電路能耗問題,隧穿場效應(yīng)晶體管以不同于傳統(tǒng)場效應(yīng)管的工作原理,作為最理想的替代品成為國際上的重點(diǎn)研究對象.本文通過對一維泊松方程的求解得到了關(guān)于溝道內(nèi)表面勢的表達(dá)式,從而得出了導(dǎo)帶和價(jià)帶的能帶分布情況,在有效質(zhì)量近似下,利用Wentzen-Krammel-Brillouin (WKB)近似方法,研究了由GaSb/InAs形成的異質(zhì)結(jié)隧穿場效應(yīng)晶體管(TEFT)的隧穿幾率與隧穿電流,通過數(shù)值計(jì)算討論了GaSb/InAs異質(zhì)結(jié)TFET的傳輸特性與柵極電壓、偏壓以及材料厚度等的變化關(guān)系.由于Ⅱ型的異質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),溝道電壓容易控制異質(zhì)結(jié)界面處能帶,使得由小帶隙材料GaSb/InAs形成的晶體管的有效隧穿長度變小,因此得到了較高的開啟電流,且具有比傳統(tǒng)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)更低的亞閡值擺幅,突破了室溫下60mV/dec的限制.通過數(shù)值計(jì)算的結(jié)果表明,由Ⅲ-Ⅴ族化合物形成的具有Ⅱ型異質(zhì)結(jié)的隧穿場效應(yīng)晶體管確實(shí)有著更好的性能.

【文章頁數(shù)】：36 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 隧穿場效應(yīng)晶體管的研究背景
    §1.2 隧穿場效應(yīng)晶體管的研究概況
    §1.3 本論文的主要研究內(nèi)容及安排
第二章 隧穿場效應(yīng)晶體管的基本工作原理
    §2.1 隧穿場效應(yīng)晶體管的基本工作原理
    §2.2 TFET中Zener隧穿的理論計(jì)算
        2.2.1 隧穿幾率與隧穿電流
        2.2.2 TFET的亞閾值擺幅
第三章 GaSb/hAs異質(zhì)結(jié)TFET隧穿特性的研究
    §3.1 理論計(jì)算
    §3.2 數(shù)值計(jì)算與結(jié)果討論
        3.2.1 柵極電壓與偏壓對GaSb/InAs異質(zhì)結(jié)TFET的影響
        3.2.2 材料厚度對GaSb/InAs異質(zhì)結(jié)TFET的影響
    §3.3 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3779635