طراحی، شبیه سازی و بهبود پارامترهای ساختاری در قطعه دیود اثر میدانی FED(Field Effect Diode) با استفاده از نرم افزار TCAD-SILVACO

در این مقاله دیود اثر میدانی (FED: Field Effect Diode) با استفاده از نرم افزار TCAD-SILVACO در ابعاد میکرومتری ( طول قطعه : 15 میکرومتر، ارتفااع یا عمق قطعه : 33.5 میکرومتر، عرض قطعه : 2.5 میکرومتر ) به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. برای به دست آوردن عملکرد مطلوب تر، ساختار موردنظر به صورت (SOI: Silicon On Insulator) طراحی شده است. منحنی (I-V) آن در دو حالت روشن و خاموش بررسی شده است. همچنین نمودارهای تغییر چگالی حامل ها و نوار انرژی در زیر کانال در دو حالت روشن و خاموش استخراج شده است تا بتوان درک درستی از نحوه عملکرد قطعه داشت و نیز دلیل پدیده های فیزیکی مشاهده شده در قطعه توضیح داده شود. در ادامه، تاثیر تغییر ضخامت اکسید گیت و میزان آلاییدگی روی منحنی (I-V) و نوار انرژی در زیر کانال در دو حالت روشن و خاموش برسی شده است. برای بهبود عملکرد قطعه در حالت خاموش، ساختار اصلاح شده دیود اثر میدانی (MFED: Modified Field Effect Diode) به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. منحنی (I-V) آن در دو حالت روشن و خاموش بررسی شده است. همچنین نمودارهای تغییر چگالی حامل ها و باند انرژی در زیر کانال در دو حالت روشن و خاموش استخراج شده است. در ادامه اثر تغییرات ضخامت اکسید گیت و آلایش ناحیه ها بر روی جریان حالت روشن و خاموش قطعه MFED به طور جداگانه بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

دیود اثر میدانی (FED: Field Effect Diode) ، نرم افزار TCAD SILVACO ، شبیه سازی