Estudo do efeito de autoaquecimento em transistores SOI-MOSFET fabricados em tecnologia de camadas ultra finas (UTB e UTBB)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Costa, F. J.
• Orientador(a): Doria, R. T.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor; Polarização do substrato
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/318

A tecnologia silício sobre isolante (Silicon-on-Insulator – SOI), aplicada à transistores MOS de efeito de campo, constitui um dos avanços na área de micro e nanoeletrônica. Uma vez adotada em substituição aos transistores MOS convencionais, ela diminui consideravelmente os efeitos de canal curto, promovendo uma série de melhorias nas características elétricas dos dispositivos. Apesar das vantagens apresentadas, alguns novos obstáculos são detectados ao se utilizar a tecnologia SOI, como o efeito de autoaquecimento. O calor gerado por efeito Joule, dissipado através do substrato em transistores MOS convencionais, encontra no óxido enterrado usado como isolante nos transistores SOI, um obstáculo, pois este isolante possui baixa condutividade térmica em relação ao silício utilizado no substrato do MOS convencional. O aumento da temperatura produz alterações no funcionamento do dispositivo como a redução na corrente de dreno decorrente da degradação da mobilidade dos elétrons. A fabricação de transistores SOI em camadas de silício e óxido enterrado ultrafinas, (Ultra Thin Body and Buried Oxide - UTBB), tem demonstrado melhorias em suas propriedades físicas e elétricas. A menor espessura do óxido enterrado torna possível uma influência mais significativa da polarização do substrato no funcionamento do transistor, bem como uma redução significativa no efeito autoaquecimento. Assim, este trabalho teve como objetivo o estudo das propriedades térmicas em transistores de camadas ultrafinas de óxido enterrado e silício, bem como a influência da polarização do substrato em suas propriedades térmicas. O estudo efetuado através de simulações e medidas experimentais demonstrou que a implementação do plano de terra não provocou mudanças significativas nas propriedades térmicas, bem como a polarização do substrato produz uma variação na resistência térmica de 9 % com potencial aplicado ao substrato entre -2 e 2 V, uma vez que o perfil de distribuição de cargas ao longo canal se altera de acordo com o potencial aplicado.