Estudo da distribuição da corrente em MUGFETS e modelagem da resistência de espraiamento em FINFETS nanométricos

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Malheiro, Cristiano Tavares
• Orientador(a): Giacomini, R.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Transistores
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/422

O foco deste trabalho é estudar os caminhos da corrente em transistores de múltiplas portas em três regimes de operação (sublimiar, limiar e pós-limiar) e, a partir deste estudo, analisar e modelar o efeito do espraiamento da corrente nas regiões de extensão de fonte e dreno para os dispositivos FinFET SOI de porta dupla. Examinando por onde a corrente percorre o dispositivo desde o dreno até a fonte, entende-se a origem e a composição das resistências parasitárias. Essas resistências, nos transistores FinFET, tendem a apresentar valores elevados, implicando na dificuldade em utilizar este tipo de dispositivo. Desta forma, entendida a origem das resistências parasitárias, torna-se necessário criar modelos que permitam estimá-las facilmente. Neste sentido, este trabalho apresenta um novo modelo analítico para representação da resistência de espraiamento (RSP1) em dispositivos FinFET de porta dupla, sem parâmetros de ajuste, visando um equacionamento simples e que pode ser utilizado para um maior número de dispositivos que os modelos anteriormente publicados. Os dados extraídos da simulação numérica, referentes ao estudo da resistência de espraiamento consideraram o uso de confinamento quântico para a comparação com o modelo proposto, por entender que a parcela do espraiamento é dependente da espessura do canal (xc) independentemente do valor da largura da aleta (WFIN). Os resultados obtidos por meio da modelagem proposta foram comparados com os valores extraídos da simulação numérica para três diferentes concentrações de impurezas dopantes (ND=1x1019cm-3; ND=5x1019cm-3 e ND=1x1020cm-3) nas regiões de fonte e dreno do transistor. Além disso, foram também comparados com modelos já existentes na literatura (Dixit e Parada). O novo modelo apresentou erros menores que 8% para toda a faixa de largura de aletas (WFIN) simuladas desde 16nm até 51nm, enquanto os modelos anteriores garantiram precisão apenas para alguns pontos dessa faixa. Neste trabalho, a parcela de resistência de espraiamento (RSP1) representou uma contribuição de aproximadamente 40% sobre a resistência de extensão das regiões de fonte/ dreno (REXT), o que indica que é importante considerar esse efeito na associação das resistências parasitárias.