علی نادری

ج- موضوع پایان نامه (شرح و بیان مسئله) : ترانزیستور های اثر میدان تونلی (TFET) توسط توشیو بابا در سال 1992 پیشنهاد شد و تاکنون کارهای زیادی برای بهبودی مشخصات آن صورت گرفته است. هر چند ترانزیستور های ماسفت (MOSFET) باعث بهبود کلید زنی و هزینه ی ریز پردازنده می شود. اما فناوری CMOS را با دو مشکل روبه رو می کند که باعث می شود توان مصرفی بالا برود. به همین دلیل ترانزیستور های اثر میدانی تونل زنی جایگزین مناسبی برای ترانزیستور های ماسفت (MOSFET) می باشد. ترانزیستور های اثر میدان تونل زنی از سه پایه سورس، گیت و درین تشکیل شده است که ابتدا ولتاژ درین _ سورس اعمال می شود تا حامل هایی که به باند هدایت کانال منتقل می شوند بتوانند به سمت درین سرازیر شوند سپس ولتاژ گیت_ سورس اعمال میشود تا باند انرژی کانال به سمت پایین هل داده شود. زمانی که پهنای سد بین باند هدایت کانال و باند ظرفیت سورس به 10 نانومتر رسید، الکترون شروع به تونل زنی می کند به این صورت که الکترون از باند ظرفیت سورس به باند هدایت کانال تونل زنی می کند و در نهایت توسط درین جمع آوری می شود. ترانزیستور های اثر میدان تونلی (TFET) مقاومت بیشتری در برابر آثار ناشی از مقیاس بندی افزاره دارند. و همچنین توان مصرفی آنها بسیار کم است و همچنین جریان نشتی در آن کم است. برای اینکه بتوانیم هم منبع تغذیه را مقیاس بندی کنیم و هم جریان نشتی افزاره را کم کنیم باید نوسانات زیر آستانه را کاهش دهیم. در ترانزیستور های اثر میدان تونلی (TFET) شیب زیر آستانه بالاتری نسبت به ترانزیستور های ماسفت (MOSFET) دارند. در ماسفت ها (MOSFETs) به دلیل اینکه ابعاد کوچکتر می شود، پس توان اتلافی به علت افزایش جریان نشتی، زیاد می شود و این یک چالش مهم و اساسی است. همچنین شیب زیر آستانه آن ها در دمای 300 درجه کلوین به 60 mv/dec محدود می شود که باعث می شود سمت کلید زنی ماسفت محدود شود. . اما در تی فت ها (TFETs) به دلیل اینکه ماهیت انتقال الکترون به صورت تونل زنی باند به باند است بنابراین نوسانات زیر آستانه آنها خیلی کمتر از mv/dec 60 است. ترانزیستورهای اثر میدان تونل زنی (TFET) را با توجه به جنس ناحیه ی سورس همانند ماسفت ها به دو دسته تی فت نوع n و تی فت نوع p تقسیم می کنند. که با توجه به نوع n یا نوع p بودن در Vgs و Vds خاصی کار می کنند. در تی فت نوع n ول