超小尺寸InAs量子阱场效应晶体管的多尺度计量与优化
介观与纳米尺度物理
2011-10-28 v1
摘要
本文提出了一种针对超小尺寸InAs量子阱场效应晶体管（QWFET）的仿真方法，并用于提供设计指南和改进器件性能的路径。采用了一种多尺度建模方法，其中应变通过原子价力场方法计算，沟道有效质量通过原子sp3d5s*紧束缚模型计算，并采用基于有效质量的二维实空间弹道量子输运模型来模拟包括栅极泄漏在内的三端电流-电压特性。该仿真方法首先针对栅长范围为30至50纳米的器件，与实验I-V数据进行了基准测试，获得了良好的定量匹配。随后，将校准后的仿真方法应用于优化20纳米栅长器件的设计。确定了控制QWFET栅极泄漏幅度的两个关键参数：(i) 栅极接触的几何形状（弧形或方形）和(ii) 栅极金属功函数。除了将阈值电压推向增强模式操作外，更高的栅极金属功函数有助于抑制栅极泄漏，并允许更激进的绝缘体缩放。
引用
@article{arxiv.1012.0536,
title = {Multiscale Metrology and Optimization of Ultra-Scaled InAs Quantum Well FETs},
author = {Neerav Kharche and Gerhard Klimeck and Dae-Hyun Kim and Jesús. A. del Alamo and Mathieu Luisier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.0536},
year = {2011}
}