Научная статья на тему 'Тенденции в развитии беспереходного транзистора'

Тенденции в развитии беспереходного транзистора Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
209
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНЗИСТОР / TRANSISTOR / БЕСПЕРЕХОДНОЙ / НАНОПРОВОЛКА / ЗАТВОР / SHUTTER / JUNCTIONLESS / NANOWIRE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ефимова Дарья Игоревна

В статье рассматриваются основные тенденции в развитии беспереходного транзистора (БПТ). Беспереходное устройство близко к идеальным электрическим свойствам и ведёт себя как самый совершенный транзистор. Эту конструкцию легко изготовить даже в миниатюрном масштабе, что подводит нас к крупному прорыву в потенциальном сокращении расходов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ефимова Дарья Игоревна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Тенденции в развитии беспереходного транзистора»

мультипротокольная/мультисервисная транспортная сеть связи на основе пакетной передачи данных, обеспечивающая перенос разнородного трафика с использованием различных протоколов передачи.

Литература

1. Бакланов И. Г. NGN: принципы построения и организации. М.: Эко-Трендз, 2007. С. 400.

2. Бочаров П. П., Вишневский В. М. G-сети: Развитие теории мультипликативных сетей. // Автоматика и телемеханика, 2003. С. 120-125.

3. Величко В. В., Катунин Г. П., Шувалов В. П. Основы инфокоммуникационных технологий. Учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия - Телеком, 2009. С. 451-455.

The main trends in the development of junctionless transistors

Efimova D.

Тенденции в развитии беспереходного транзистора Ефимова Д. И.

Ефимова Дарья Игоревна / Efimova Dana — соискатель степени магистр, кафедра интегральной электроники и микросистем, Национальный исследовательский университет Московский институт электронной техники, г. Зеленоград

Аннотация: в статье рассматриваются основные тенденции в развитии беспереходного транзистора (БПТ). Беспереходное устройство близко к идеальным электрическим свойствам и ведёт себя как самый совершенный транзистор. Эту конструкцию легко изготовить даже в миниатюрном масштабе, что подводит нас к крупному прорыву в потенциальном сокращении расходов.

Abstract: the article examines the main trends in the development of junctionless transistors. Junctionless device approaches to an ideal electrical properties and works like the perfect transistor. This design is easy to manufacture, even on a miniature scale, potentially reducing the cost of production.

Ключевые слова: транзистор, беспереходной, нанопроволка, затвор. Keywords: transistor, junctionless, nanowire, shutter.

Одним из основных этапов развития беспереходного транзистора является БПТ с круговым затвором, имеющий нанопроволоку и вертикальную щель FET (VeSFET). Принципиальные схемы нанопроволоки и VeSFET показаны на рис. 1.

VeSFET - это двухзатворный беспереходный транзистор, в котором два затвора могут работать независимо друг от друга. Независимая архитектура затворов позволяет конструктору реализовать логические функции. Вертикальное положение делает VeSFET привлекательным устройством для 3D-интеграции. Однако масштабирование длины канала для сверхкоротких режимов затруднено из-за круговой формы затворов [1].

Рис. 1. Схематическое представление (а) нанопроволоки отсечки полевого транзистора и (Ь) вертикальной щели FET (VeSFET)

Первый беспереходный транзистор был изготовлен Колленджом в 2010 году. Он доказал, что БПТ может стать потенциальной альтернативой МОП на эффекте поля. Величина тока во включенном состоянии при длине канала 1 мкм находилась на одном уровне с обычным MOSFET. Коллендж продемонстрировал устройство с незначительным DIBL и почти идеальным подпороговым напряжением. Подобный БПТ показан на рис. 2.

Позже Чой показал, что БПТ с тройным завтором и малой длиной канала (~ 50 нм) имеет неприемлемую изменчивость с вариациями ширины нанопроволоки. Большой сдвиг (~3 В) порогового напряжения наблюдается только путем удвоения ширины нанопроволоки (см. рис. 3). В режиме инверсии транзистор, изготовленный по аналогичному процессу, не имеет такой изменчивости [2].

0.8 1.0 1.2 Gate Voltage (V)

Рис. 2. Поперечное сечение (a), вольтамперная характеристика (b), (c) длинноканального БПТ и с тройным

затвором

-2 -1

Рис. 3. ВАХ транзистора с длиной канала 50 нм в режиме инверсии полевого (а) и беспереходного (Ь) транзистора

Совсем недавно Риос выдвинул противоречащую теорию. Он считает, что для данного процесса в выключенном состоянии у таких БПТ ток уменьшается с повышенным эффектов короткого канала. Результаты их исследований показаны на рис. 4.

Ввиду вышеуказанных недостатков беспереходных транзисторов, существует огромная потребность в снижении короткоканальных эффектов, чтобы сделать устройство привлекательной альтернативой для применения в условиях низкой мощности в режиме ожидания.

Рис. 4. ВАХБПТ с тройным затвором и длиной канала 30 нм в режиме насыщения с сильно легированным (а) и слабо легированным (Ь) каналом в сравнении с режимом инверсии транзистора

1. Golve M., Gundapaneni S., Kottantharayil A. «Новые архитектуры для цинкового оксида в беспереходном транзисторе», IEEE Xplore, Международная конференция по новым Electronics (ICEE), декабрь 2012 года.

2. Gundapaneni S., BajajM., Pandey R. K., Murali K. V., R. M, Ganguly S. и Kottantharayil A. «Эффекты тунелирования в беспереходных транзисторах». IEEE 59 (4), 2012.

The main directions of use of nanoengineering in electronics

Belousova E.

Основные направления использования наноматериалов в электронике

Белоусова Е. В.

Белоусова Екатерина Викторовна /Belousova Екхйеппа — студент-бакалавр, специальность: наноинженерия, кафедра материаловедения, факультет электроники, информатики и управления, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Калужский филиал, г. Калуга

Аннотация: дан краткий обзор сегодняшнего состояния и описаны некоторые перспективы в области наноматериалов и нанотехнологий. Изложены основные представления о полупроводниковых наноматериалах. Проведено исследование полупроводниковых сверхрешеток. Рассмотрены двумерные многослойные структуры из пленок нанометровой толщины.

Abstract: a brief review of the current state and prospects are described in some field of nanomaterials and nanotechnology. The basic representation of semiconductor nanomaterials is presented. The study of semiconductor superlattices is conducted. We consider two-dimensional layered structure of the films of nanometer thickness.

Ключевые слова: электроника, полупроводники, квантовая яма, квантовые нити, сверхрешетки. Keywords: electronics, semiconductors, quantum well, quantum wires, superlattices.

Физика наноструктурных материалов является актуальной темой в области современной физики твердого тела. Развитие новых типов наноструктурных материалов, таких как квантовые ямы,

0.5

Vgs(V)

10~0.0 0.5

Vgs(V)

Литература

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.