Abstract
We have fabricated n-channel junctionless nanowire transistors with gate lengths in the range of 20–250 nm, and have compared their electrical performances with conventional inversion-mode nanowire transistors. The junctionless tri-gate transistor with a gate length of 20 nm showed excellent electrical characteristics with a high Ion/Ioffratio (>106), good subthreshold slope (∼79 mV/dec), and low drain-induced barrier lowering (∼10 mV/V). The simpler fabrication process without junction formation results in improved short-channel characteristics compared to the inversion-mode devices, and also makes the junctionless nanowire transistor a promising candidate for sub 22-nm technology nodes
چکیده
ترانزیستورهای نانوسیم بدون پیوند کانال n با طول گیتهایی در محدوده 20-250 نانومتر ساخته ایم، و عملکرد الکتریکی آنها را با ترانزیستورهای نانوسیم معمولی با مد معکوس مقایسه کرده ایم. ترانزیستور بدون پیوند با گیت سه جانبه با طول گیت 20 نانومتر مشخصه های الکتریکی مطلوبی را با نسبت بالای (>106) Ion/Ioff، شیب زیرآستانه خوب ، 79 mV/dec) ∼(و تقلیل سد القاشده درین (∼10 mV/V) نشان داده است. فرآیند ساده تر تولید بدون شکل گیری پیوندگاه، مشخصه های کوتاه کانال در مقایسه با ترانزیستورهای مد معکوس را به خوبی بهبود داده است، و همچنین باعث شده است ترانزیستور نانوسیم بدون پیوند به عنوان گزینه مناسبی برای نودهای تکنولوژی زیر 22 نانومتر قابل استفاده باشد.
-1مقدمه
چنانچه طول کانال MOSFET های کاهش می یابند،آرایش فوق العاده کم عمق پیوندگاه درین/سورس (S/D) برای سرکوب اثرات کوتاهی کانال (SCEs)، حتی در ماسفتهای غیر مسطح مانند دو گیته، FinFETs های سه گیته، و گیت در تمام اطراف FET های نانوسیم بسیار مهم خواهد بود[1،2] . مقیاس دهی بیش از حد این ماسفتها، با این حال، به نظر می رسد به آرایش ناگهانی پیوندگاه S /D محدود شود که به طور ناگهانی از حالت به شدت دوپ شده نوع n به حالت دوپ نشده یا به آرامی دوپ شده نوع p در عرض چند نانومتر تغیر می کند. برای غلبه بر این مشکل، یک ترانزیستور که اتصالات را در یک ساختار نرمال حذف می کند، اخیرا پیشنهاد شده است [3-5] . بر خلاف مد معکوس ماسفت متعارف، ترانزیستور بدون پیوند تنها به یک نوع دوپینگ از سورس به درین نیاز دارد. این نوع ماسفت دارای یک پیکربندی نسبتا ساده است. تعداد مراحل پردازش کاهش می یابد زیرا تکنیک دوپینگ ناخالصی کانال مجموعه یا گرم کردن فعال ایمپلنت یا پیوند دیگر مورد نیاز نمی باشد...