ення дуже мало електронів сягатиме затвора. br/>
2.3 Електронний транспорт в субмікронних транзисторі з бар'єром Шотткі
Особливість процесів, що протікають в приладах на основі GaAs при зменшенні довжини можна зрозуміти, розглядаючи короткі структури, де - області, є областями з підвищеним вмістом донорної домішки (см-3) з розміром 0,2 мкм. - Область (канал діода з довжиною) легирована до концентрації см-3 з розміром 0,4 мкм при подачі постійної напруги. p align="justify"> На рис. 2.3 показано розподіл величини дрейфовой швидкості в діод загальною довжиною 0,4 мкм з якого видно, що в діод поблизу катодного контакту існує область, де величина швидкості помітно вище ніж в решті частини діода. p align="justify"> Розмір цієї області близько 0,2 мкм. Це і є область так званого просторового overshoot. Отже якщо зменшувати довжину каналу до величин порівнянних з 0,2 мкм вплив неоднорідного розподілу швидкості буде збільшуватися. p> Розглядалися польові транзистори з бар'єром Шотткі із загальною довжиною 1 мкм і 0.6 мкм. Канал транзистора мав легування см-3. Довжина витоку і стоку для транзистора з довжиною 1 мкм була взята 0,25 мкм, для транзистора з довжиною 0,6 мкм вона склала 0,15 мкм. Розміри затвора менше 0,125 мкм і 0,075 мкм відповідно для обох розмірів. p> Результати розрахунку розподілу потенціалу в діод показані на рис. 2.3 та 2.4
В В
Рис. 2.3 Розподіл величини дрейфовой швидкості в діод
В В
Рис. 2.4 Розподіл величини потенціалу за розрахунковою області транзистора
В
Рис. 2.5 Розташування еквіпотенційних ліній всередині транзистора
Як видно, з наведених залежностей поблизу негативно зарядженого затвора формується область з негативним потенціалом, витісняючим електрони з каналу.
Дія потенціалу затвора на розподіл електронів в каналі і ефективну товщину каналу ілюстровано на рис 2.6 для трьох значень напруги на затворі: -0,2 В, -0, 5 В і -0, 8 В.
Видно зменшенні ефективного розміру каналу приблизно в 2 рази при зміні напруги від -0,2 В, -0, 5 В і -0, 8 В
В
а) б) в)
Рис. 2.6 Розподіл електронів в транзисторі при трьох напружених на затворі
Результуючі вихідні та перехідні характеристики транзисторів з довжиною 1 мкм і 0,6 мкм показані на рис. 2.7-2.10
В
1 - 0,2 В; 1 - 0,1 В; 1 - 0,4 В;
Рис. 2.7 Вихідні характеристики транзистора з довжиною 1 мкм. <В
- 0,1 В; 2 - 0,2 В; 3 - 0,5 В; 4 - 0,8 В;
- 1,0 В; 6 - 1,2 В;
Рис. 2.8 Перехідні характеристики транзистора з довжиною 1 мкм
В
- 0,2 В; 1 - 0,1 В; 1 - 0,4 В;
Рис. 2.9 Вихідні характеристики транзистора з довжиною 0,6 мкм
В
- 0,2 В; 2 - 0,45 В; 3 - 1,0 В; 4 - 1,2 В.
Рис. 2.10 Перехідні характеристики транзистора з довжиною 0,6 мкм
За отриманими характеристиками видно, що в цілому вони відповідають характеристикам польових транзисторів з бар'єром Шоттки. Відмінністю є відсутність вираженого ділянки насичення. p> Це пояснюється тим, що процеси переносу носіїв заряду в цих приладах пов'язані з дрейфом носіїв і вид вихідної характеристики відповідає залежності від напруги середньої швидкості носіїв в каналі. Зменшення довжини призводить до зниження інтенсивності розсіяння і відповідно з неможливістю розсіювання на фононах. Рух носіїв набуває балістичний характер, що виразно демонструють характеристики приладу з 0,6 мкм. Початкові ділянки практично лінійні - розсіяння немає, проліт бесстолкновітельний. br/>
ВИСНОВКИ
Таким чином в результаті виконання роботи отримані наступні результати:
Була реалізована чисельна модель розрахунку субмікронного польового транзистора з бар'єром Шоттки.
Отримано просторові розподілу основних електрофізичних параметрів (потенціалу, поля, швидкості, концентрації).
Отримано електричні характеристики транзистора, які знаходяться в згоді з теорією розглянутих транзисторів.
Реалізована модель відкриває перспективи дослідження більш складних транзисторних структур, подібних за фізичним принципам роботи з розглянутими.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Шур М. Сучасні прилади на основі арсеніду галію: Пер. з англ.-М.: Світ, 1991 -632 c.
. Хокні Р., Іствуд Дж. Чисельне моделювання методом частинок. - М.: Мир 1987. - 640 с.
3. G. Klimeck, S.S. Ahmed, Atomistic simulation of realistically sized nanodevices using NEMO 3 - D-Part I. Models and Benchmarks// Elect...
