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Simulação TCAD de dispositivos semicondutores avançados

Processo: 23/00123-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Maria Glória Caño de Andrade
Beneficiário:Maria Glória Caño de Andrade
Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Everson Martins ; Lucas Petersen Barbosa Lima ; Marcos Vinicius Puydinger dos Santos ; Nilton Graziano Junior
Assunto(s):Microeletrônica  Semicondutores  Ruído 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Cfet | Forksheet | Hemt | Nanosheet | Propriedades Analógicas | Ruido de Baixa Frequência | Microeletrônica

Resumo

O projeto proposto é uma contribuição para o desenvolvimento tecnológico da micro e nano eletrônica no Brasil, uma vez que pretende pesquisar dispositivos semicondutores avançados. Tratam-se de estruturas de transistores promissoras de dimensões manométricas estruturas planares com óxido enterrado extremamente finos denominadas UTBOX (Ultra-Thin Buried Oxide), dispositivos não planares denominadas de transistores Bulk e SOI de múltiplas portas (também chamados de FinFET ou transistor 3D e Nanosheet, Forksheet, CFET e nanofios-nanowires) e transistores de alta mobilidade para aplicações em Radio Frequência (HEMTs - High Electron Mobility Transistors) fabricados com novos tipos de materiais, técnicas inovadoras de fabricação, diferentes dimensões e configurações que irão substituir os atualmente utilizados.O desempenho elétrico e analógico desses dispositivos será analisado em função de suas dimensões, temperaturas e radiação através de análises experimentais e por simulações. A origem do ruído baixa frequência também será pesquisado. Geralmente, os espectros do sinal de dispositivos semicondutores são compostos por flutuações referentes ao número de portadores devido ao ruído flicker e por ondas de ruído de geração e recombinação no dielétrico de porta que se torna maior com o aumento da tensão de porta.A metodologia para o desenvolvimento deste trabalho consistirá em quatro partes principais. Primeiramente as estrutura de serão construídas em ambiente virtual para que seja possível a realização das simulações numéricas. Nesta fase do projeto, as simulações terão o objetivo de obter as tendências das principais características elétricas dos dispositivos semicondutores. Na segunda parte será realizada a calibração/validação das simulações a partir de dispositivos avançados já fabricados (porém em fase experimental) pelo imec (interuniversity microelectronics center) na Bélgica e também, por dispositivos descritos (estudados) na literatura e/ou fabricados por outros centros de pesquisa (Brasil/unicamp e mundo). Na terceira fase, com o simulador calibrado, será realizado diversas simulações com o intuito de compreender/encontrar mecanismos físicos envolvidos nestes tipos de dispositivos. Para finalizar (quarta etapa), serão projetadas (por simulações) novas estruturas de dispositivos com o intuito de elimina/atenuar os problemas existentes nos atuais dispositivos existentes. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PANZO, E. C.; CANDIDO, J.; GRAZIANO, N., JR.; SIMOEN, E.; ANDRADE, M. G. C.. Characterization of AlGaN/GaN HEMTs with Different Manufacturing Characteristics. 2024 38TH SYMPOSIUM ON MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES, SBMICRO 2024, v. N/A, p. 4-pg., . (23/00123-7)
DE ANDRADE, MARIA GLORIA CANO; NOGUEIRA, CARLOS ROBERTO; GRACIANO JUNIOR, NILTON; DORIA, RODRIGO T.; TREVISOLI, RENAN; SIMOEN, EDDY. Electrical parameters and low-frequency noise of AlGaN/GaN high-electron mobility transistors with different channel orientation. Solid-State Electronics, v. 211, p. 5-pg., . (23/00123-7, 23/08068-5, 19/15500-5)