Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2003
Autor(a) principal: Agopian, Paula Ghedini Der
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-21102024-152634/
Resumo: Este trabalho apresenta uma análise do funcionamento do transistor SOI nMOSFET de canal gradual (GC) em baixas temperaturas. A análise realizada é comparativa e tem por referência o transistor SOI nMOSFET convencional e o próprio transistor GC SOI quando operando em temperatura ambiente. A caracterização elétrica do dispositivo foi realizada através de medidas experimentais e de simulações numéricas bidimensionais realizadas na faixa de temperatura de 100K a 300K. As características de saída do transistor GC SOI foram avaliadas e apresentaram melhoras significativas da tensão de ruptura em todas as temperaturas estudadas. A melhora da tensão de ruptura apresentada foi comprovada com os resultados dos estudos de simulação da taxa de ionização por impacto e da distribuição do campo elétrico na região de canal. Apesar da maior ocorrência da ionização por impacto com o decréscimo da temperatura, os dispositivos GC SOI apresentaram a redução da taxa de ionização por impacto com o aumento da relação LLD/L até valores desta relação que apresentem o efeito da redução do comprimento efetivo do canal superando o efeito do campo elétrico da região fracamente dopada próxima ao dreno. A partir de resultados experimentais notou-se ainda uma grande melhora da transcondutância e da relação gm/IDS com a redução da temperatura. Além disso, a não degradação dos parâmetros como a tensão de limiar e a inclinação de sublimiar com a redução da temperatura, do transistor GC SOI em relação ao SOI convencional, mostram que a região fortemente dopada do canal controla o dispositivo, mantendo assim as características do dispositivo.
id USP_3fbe323c66bb5665e79bbff3056ac9d2
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-21102024-152634
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.Untitled in englishDispositivos eletrônicosElectronic devicesTransistores (Características)Transistors (Characteristics)Este trabalho apresenta uma análise do funcionamento do transistor SOI nMOSFET de canal gradual (GC) em baixas temperaturas. A análise realizada é comparativa e tem por referência o transistor SOI nMOSFET convencional e o próprio transistor GC SOI quando operando em temperatura ambiente. A caracterização elétrica do dispositivo foi realizada através de medidas experimentais e de simulações numéricas bidimensionais realizadas na faixa de temperatura de 100K a 300K. As características de saída do transistor GC SOI foram avaliadas e apresentaram melhoras significativas da tensão de ruptura em todas as temperaturas estudadas. A melhora da tensão de ruptura apresentada foi comprovada com os resultados dos estudos de simulação da taxa de ionização por impacto e da distribuição do campo elétrico na região de canal. Apesar da maior ocorrência da ionização por impacto com o decréscimo da temperatura, os dispositivos GC SOI apresentaram a redução da taxa de ionização por impacto com o aumento da relação LLD/L até valores desta relação que apresentem o efeito da redução do comprimento efetivo do canal superando o efeito do campo elétrico da região fracamente dopada próxima ao dreno. A partir de resultados experimentais notou-se ainda uma grande melhora da transcondutância e da relação gm/IDS com a redução da temperatura. Além disso, a não degradação dos parâmetros como a tensão de limiar e a inclinação de sublimiar com a redução da temperatura, do transistor GC SOI em relação ao SOI convencional, mostram que a região fortemente dopada do canal controla o dispositivo, mantendo assim as características do dispositivo.This work presents a comparative analysis of Graded-Channel SOI nMOSFET transistors working at low temperatures, with conventional SOI nMOSFET and own GC SOI when operating at room temperature. The electrical characterization of the device were done through experimental measurements and two-dimensional numerical simulations realized at range of temperature from 100K until 300K. The output characteristics of GC SOI transistor were evaluated and showed significantly improvements of breakdown voltage at all temperatures studied. The improvement of breakdown voltage presented was proved with results of simulation studies of impact ionization rate and electric field distribution in channel region. In spite of higher occurrence of impact ionization with decreasing of temperature, GC SOI devices present a reduction of impact ionization rate with increasing of LLD/L ratio, until values of this ratio that present reduction effect of effective channel length overcoming electric field effect of low doped region near drain. From experimental results was even noted a great improvement of transconductance and gm/IDS ratio with reduction of temperature. Moreover, the no degradation of parameters such as threshold voltage and subthreshold slope with reduction of temperature, of GC SOI in relation to conventional SOI, show that high doped region of channel control the device, therefore remaining the device characteristics.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMartino, João AntonioAgopian, Paula Ghedini Der2003-08-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-21102024-152634/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-21T17:31:02Zoai:teses.usp.br:tde-21102024-152634Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-21T17:31:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
Untitled in english
title Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
spellingShingle Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
Agopian, Paula Ghedini Der
Dispositivos eletrônicos
Electronic devices
Transistores (Características)
Transistors (Characteristics)
title_short Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
title_full Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
title_fullStr Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
title_full_unstemmed Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
title_sort Análise do funcionamento dos dispositivos GC SOI MOSFETs em baixas temperaturas.
author Agopian, Paula Ghedini Der
author_facet Agopian, Paula Ghedini Der
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Martino, João Antonio
dc.contributor.author.fl_str_mv Agopian, Paula Ghedini Der
dc.subject.por.fl_str_mv Dispositivos eletrônicos
Electronic devices
Transistores (Características)
Transistors (Characteristics)
topic Dispositivos eletrônicos
Electronic devices
Transistores (Características)
Transistors (Characteristics)
description Este trabalho apresenta uma análise do funcionamento do transistor SOI nMOSFET de canal gradual (GC) em baixas temperaturas. A análise realizada é comparativa e tem por referência o transistor SOI nMOSFET convencional e o próprio transistor GC SOI quando operando em temperatura ambiente. A caracterização elétrica do dispositivo foi realizada através de medidas experimentais e de simulações numéricas bidimensionais realizadas na faixa de temperatura de 100K a 300K. As características de saída do transistor GC SOI foram avaliadas e apresentaram melhoras significativas da tensão de ruptura em todas as temperaturas estudadas. A melhora da tensão de ruptura apresentada foi comprovada com os resultados dos estudos de simulação da taxa de ionização por impacto e da distribuição do campo elétrico na região de canal. Apesar da maior ocorrência da ionização por impacto com o decréscimo da temperatura, os dispositivos GC SOI apresentaram a redução da taxa de ionização por impacto com o aumento da relação LLD/L até valores desta relação que apresentem o efeito da redução do comprimento efetivo do canal superando o efeito do campo elétrico da região fracamente dopada próxima ao dreno. A partir de resultados experimentais notou-se ainda uma grande melhora da transcondutância e da relação gm/IDS com a redução da temperatura. Além disso, a não degradação dos parâmetros como a tensão de limiar e a inclinação de sublimiar com a redução da temperatura, do transistor GC SOI em relação ao SOI convencional, mostram que a região fortemente dopada do canal controla o dispositivo, mantendo assim as características do dispositivo.
publishDate 2003
dc.date.none.fl_str_mv 2003-08-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-21102024-152634/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-21102024-152634/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1818279223461150720