Применение функции Ламберта для моделирования ВАХ GAA нанотранзисторов
Аннотация
Исследуется возможность применения специальной функции Ламберта для моделирования ВАХ кремниевых полевых транзисторов. Разработана аналитическая модель кремниевого полевого GAA нанотранзистора с цилиндрической геометрией рабочей области. При этом в модели транзистора, сформулированной в рамках зарядового разделения, интегральное выражение для тока транзистора заменено аналитическим с использованием функции Ламберта. Результаты расчетов ВАХ сопоставляются с результатами моделирования полученными при помощи широко используемой среды программно- технологического моделирования. Финальная формулировка модели характеризуется следующими преимуществами: она является аналитической, адекватной и компактной. Достигается высокая точность при минимальных вычислительных затратах. Это позволяет использовать рассмотренный подход в инструментах проектирования и поиске начального приближения для трех мерного приборно-технологического моделирования.
Ключевые слова
кремниевый нанотранзистор с полностью охватывающим затвором,
функция Ламберта,
аналитическая модель,
вольт-амперные характеристики,
моделирование
При поддержке: Публикация выполнена в рамках НИР ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН по теме № FNEF-2024-0003 "Методы разработки аппаратно-программных платформ на основе защищенных и устойчивых к сбоям систем на кристалле и сопроцессоров искусственного интеллекта и обработки сигналов".
Список литературы
1. Г.Я. Красников, Е.С. Горнев, И.В. Матюшкин. Общая теория технологий и микроэлектроника, Техносфера, М, 2020.
2. More Moore. International Roadmap for Devices and Systems. IRDS, Piscataway, NJ, USA, 2021.
3. Г.Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП транзисторов. Акционерное общество «Рекламно-издательский центр ТЕХНОСФЕРА», 2011.
4. N Sano, K. Yoshida, G. Park. Fundamental aspect of semiconductor device modeling associated with discrete impurities: drift-diffusion scheme. “IEEE Trans. Electron Devices”, (2020), vol. 67, 3323-3328.
5. Н.В. Масальский. Моделирование ВАХ ультратонких КНИ КМОП нанотранзисторов с полностью охватывающим затвором. “Микроэлектроника”, (2021), т. 50, 436-444.
6. R.M. Corless, G.H. Gonnet, D.E.G. Hare, D.J. Jeffrey, D.Е. Knuth. On the Lambert W function. «Advances in computational mathematics», (1996), v. 5, 329-359.
7. J.-P. Colinge, FinFETs and Other. Verlag, New York, NY, USA, 2008.
8. G. Tomar, А. Barwari. Fundamental of electronic devices and circuits. Springer, 2019.
9. . M. Lundstrom, J. Guo. Nanoscale Transistors: Device Physics, Modeling and Simulation. Springer: New York, 2006.
10. B. D. Gaynor, S. Hassoun. Fin shape impact on FinFET leakage with application to multithreshold and ultralow-leakage FinFET design. “IEEE Trans. Electron Devices”, (2014), vol. 61, 2738–2744.
11. К.К Абгарян, Д.Л. Ревизников, А.А. Журавлёв, А.Ю. Морозов, Е.С. Гаврилов. Многомасштабное моделирование нейроморфных систем. М.: Изд-во МАКС Пресс, 2022.
12. Ю. Люк. Специальные математические функции и их аппроксимации. М.: Мир, 1980.
13. M. V. Fischetti, W. G. Vandenberghe. Advanced Physics of Electron Transport in Semiconductors and Nanostructures, New York, U.S.A.: Springer, 2016.
14. S. Winitzki. Uniform Approximations for Transcendental Functions. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2003.
15. F. Lime, R. Ritzenthaler, M. Ricoma, F. Martinez, F. Pascal, E. Miranda, O. Faynot, B. Iñiguez. A physical compact DC drain current model for long-channel undoped ultra-thin body (UTB) SOI and asymmetric double-gate (DG) MOSFETs with independent gate operation, “Solid-State Electron.”, (2011), vol. 57, no. 1, 61–66.
Рецензия
Для цитирования:
Масальский Н.В. Применение функции Ламберта для моделирования ВАХ GAA нанотранзисторов. Труды НИИСИ. 2024;14(4):41-46.
For citation:
Masalsky N. Application of Lambert Function to Modeling the BAX GAA Nanotransistors. SRISA Proceedings. 2024;14(4):41-46. (In Russ.)
Просмотров:
18
Послать статью по эл. почте 