بررسی استفاده از لبه غیر فعال با نقص بینابینی در ترانزیستور نانو نوار فسفرینی

ترانزیستورهای مبتنی بر نانونوارهای فسفرینی امروزه به عنوان یکی از گزینه های بسیار نویدبخش در عرصه الکترونیک نیمه هادی مطرح شده اند و عملکردی چشمگیر و قابل توجه ای از خود نشان داده اند. این افزاره ها به دلیل ویژگی های منحصر به فرد الکترونی و ساختاری خود توجه گسترده پژوهشگران را به خود جلب کرده و هم اکنون در طراحی و ساخت ادوات الکترونیکی پیشرفته به کار گرفته می شوند. با این حال در ساختار این ترانزیستورها انواع متعددی از نقص های ساختاری دیده می شود که جالب توجه است بدانیم این نقص ها برخلاف انتظار نه تنها مخرب نیستند بلکه به شکلی بالقوه توانایی آن را دارند که نقشی سازنده در بهبود مشخصه های ترانزیستورهای فسفرینی ایفا کنند. هدف اصلی مقاله حاضر، بررسی دقیق و نظام مند شرایطی است که در آن نقص بینابینی به کمک لبه ها در ترانزیستورهای نانو نوار فسفرینی به کار گرفته می شوند. ما درصدد آن هستیم که مشخص کنیم بهره گیری از لبه های غیر فعال همراه با نقص بینابینی در وسط ساختار تا چه اندازه می تواند رفتار ترانزیستوری را نسبت به این ساختار و ساختار عادی دگرگون سازد و چه میزان بر بهبود عملکرد و ارتقاء مشخصه های الکتریکی تاثیر گذاشته است. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که ساختار پیشنهادی بهبودهای شایان توجهی در مشخصه های الکتریکی از خود نشان می دهد؛ نمودار I-V به صورت تصاعدی بالاتر رفته، چگالی حالات موضعی (LDOS) الکترون های در دسترس افزایش یافته و مسیرهای عبور قوی تری برای الکترون ها ایجاد شده است. در Transmission path عبور قوی الکترون ها در طول ساختار دیده می شود. همچنین تاخیر در این ساختار کاهش چشمگیری معادل ۸۶.۳۶ درصد داشته و حاصل ضرب توان-تاخیر نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته است. فرکانس قطع نیز تا ۱۰۰ درصد افزایش را نسبت به ساختار عادی نشان می دهد. در حقیقت این مطالعه به دنبال آن است که روشن سازد آیا ترکیب لبه غیر فعال و نقص بینابینی می تواند یک مسیر طراحی جدید و کارآمد برای بهینه سازی ترانزیستورهای فسفرینی با کارایی بالا فراهم آورد یا خیر.

کلیدواژه ها:

نانو نوار فسفرینی ، نقص ، اثر میدانی تونلی