علی نادری

با پیشرفت فناوری، ابعاد افزاره MOSFET کاهش یافته و به مقیاس نانومتر وارد شده است و هدف از مقیاس بندی بیش از حد افزاره ها، دست یابی به مداراتی است که توان مصرفی اندک، سرعت زیاد و چگالی افزاره بالایی دارند. لیکن با کاهش طول گیت، آثار کانال کوتاه (SCEs)پدیدار شده و مقیاس بندی افزاره را محدود می کند. آثار کانال کوتاه شامل افزایش جریان نشتی، کاهش سد پتانسیل القاء شده توسط درین ( DIBL) ، سوراخ شدگی، اشباع سرعت و.... است که منشأ تمام آنها افزایش عرض ناحیه تخلیه در طرف درین است. در افزاره های MOSFET ، آثار کانال کوتاه برای طول گیت های کمتر از 110nm ظاهر شده و باعث می شود منحنی مشخصه خروجی افزاره(VDS-ID) حتی در ناحیه اشباع به مقدار ثابتی نرسد.آثار کانال کوتاه موجب کاهش کارآیی افزاره می گردد، لذا نیاز به افزاره های جدید برای مقابله با SCEs روز به روز بیشتر احساس می شود. یکی از افزاره هایی که اخیراً مطرح شده TFET می باشد. این افزاره برای اولین بار توسط " توشیو بابا"در سال 1950 پیشنهاد شد. با پیشرفت فناوری و نیاز به افزاره های با جریان نشتی کم برای کاربردهای توان پایین، TFET مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون کارهای متعددی برای بهینه سازی مشخصات TFET صورت گرفته است. این افزاره نسبت به MOSFET ، جریان نشت استاتیک کمتری دارد و در مقابل SCEs مقاومتر است. در این دنیای روبه رشد تکنولوژیکی، حسگرهای زیستی در زندگی بشر اهمیت بیشتری پیدا می کنند و استفاده گسترده از حسگرهای زیستی و شیمیایی باعث ایجاد علاقه تحقیقاتی زیادی در بین محققان برای تشخیص مولکول های زیستی و شیمیایی می شود. حسگرهای مبتنی بر ترانزیستور اثرمیدانی به دلیل قابلیت تشخیص بالا ، توان پایین و هزینه کم، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اگرچه حسگرهای مبتنی بر ترانزیستور اثرمیدان دارای مزایای زیادی در بین سایر حسگرها هستند ، اما اثرات کانال کوتاه و محدودیت در نوسان ولتاژ آستانه زیر ترانزیستور اثر میدان، منجر به محدودیت حساسیت افزاره و همچنین اتلاف توان بیشتر به دلیل نشت حرارتی الکترون ها می شود. برای اجتناب از این مشکلات، محققان تمرکز خود را بر روی حسگر جدید مبتنی بر ترانزیستور اثرمیدان، یعنی سنسورهای زیستی مبتنی بر ترانزیستور اثرمیدان تونلی قرار می دهند که دارای توان مصرفی کم و ویژگی های مناسبی مانند نوسانات زیرحد آستانه پایین