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Estudo teórico e experimental de transistores de tunelamento induzido por efeito de campo (TFET)

Processo: 12/07778-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2012
Vigência (Término): 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
Pesquisador responsável:João Antonio Martino
Beneficiário:Paula Ghedini Der Agopian
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/05792-4 - Projeto, fabricação e caracterização de transistores FinFETs, AP.TEM
Assunto(s):Simulação numérica   Técnicas de caracterização elétrica

Resumo

O avanço da tecnologia de fabricação de circuito integrado (CI) é o responsável pela revolução na informática e nas telecomunicações. Para esta evolução os transistores que compõem a principal tecnologia de fabricação de CIs em lâminas de silício (CMOS convencional: Complementar Metal - Óxido - Semicondutor) sofrem contínua redução de dimensões, alcançando escalas nanométricas. Entre os principais problemas encontrados para o avanço tecnológico estão o efeito de canal curto e a alta potência dissipada no circuito integrado. Com o intuito de minimizar estes problemas tem sido utilizada a tecnologia de silício sobre isolante (SOI-CMOS), que permitiu a fabricação de dispositivos tanto de dispositivos planares (de uma única porta) como de geometria vertical 3D (múltiplas portas). No entanto, para dimensões abaixo de 16nm novas tecnologias precisam ser desenvolvidas.Buscando novas soluções para a continuidade de integração dos dispositivos a comunidade científica tem estudado dispositivos compatíveis com a tecnologia CMOS, porém com princípios de funcionamento diferentes. Este é o caso do transistor de tunelamento induzido por efeito de campo (TFET). Nestes dispositivos a corrente é composta por portadores que tunelam da banda de valência para a banda de condução em vez do mecanismo tradicional de difusão/deriva normalmente encontrados nos transistores MOS. Isto permite que o TFET se comporte como uma chave quase ideal, reduzindo seu efeito de canal curto e diminuindo a potência dissipada.Esse trabalho visa estudar este novo transistor, denominado de TFET, que recentemente tem se mostrado promissor na substituição dos transistores MOS convencionais. O desempenho elétrico deste dispositivo será estudado em função de suas geometrias através de simulações numéricas e de medidas experimentais. O comportamento do mesmo com a variação da temperatura será também estudado.