Беспереходные МОП-транзисторы (МОП БПТ) имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными с точки зрения простоты конструкции, технологии изготовления и снижения влияния короткоканальных эффектов на характеристики прибора. Однако известные экспериментальные нанопроволочные МОП БПТ характеризуются высокими подпороговыми токами из-за возникновения эффекта паразитного биполярного транзистора в закрытом состоянии. Разработаны структурная модель планарного КНИ МОП БПТ по нормам технологии 90 нм и маршрут математического моделирования с использованием среды Synopsys Sentaurus TCAD. Исследовано влияние концентрации примеси в пленке кремния КНИ МОП БПТ на пороговое напряжение, токи насыщения и подпороговые токи. Результаты исследований показывают следующее. При концентрациях примеси в рабочем канале прибора менее 10 см, когда отсутствует эффект межзонного туннелирования и не возникает эффект паразитного биполярного транзистора, подпороговые токи снижаются до 10А/мкм, что существенно ниже, чем у традиционных МОП-транзисторов, при сохранении токов насыщения на приемлемом уровне.
1. Lee C., Afzalian A., Colinge J. Junctionless multigate field-effect transistor // Appl. Phys. Lett. – 2009. – Vol. 94. – No. 5. – Р. 346–358.
2. Nanowire transistors without junctions / Colinge J.P. et al. / Nature Nanotechnol. – 2010. – Vol. 5. – No. 3. – P. 225–229.
3. Gundapaneni S., Bajaj M., Kottantharayil A., Murali K. Effect of band-to-band tunneling on junctionless transistors // IEEE Trans. Electron Devices. – 2012. – Vol. 60. – No. 4. – P. 1021–1030.
4. Ghosh B., Bal P., Mondal P. A junctionless tunnel field effect transistor with low subthreshold slope // Springer Science. – 2013. – P. 487–499.
5. Migita S., Morita Y., Matsukawa T., Masahara M. Experimental demonstration of ultrashort-channel junctionless FETs utilizing atomically sharp V-grooves on SOI // IEEE Trans. Nanotechnol. – 2014. – Vol. 13. – No. 2. – P. 208–215.
6. Kumar M.J., Sahay S. Controlling BTBT induced parasitic BJT action in junctionless FETs using a hybrid channel // IEEE Transactions on Electron Devices. – 2016. – Vol. 63. – No. 8. – P. 3350–3353.
7. Королев М.А., Крупкина Т.Ю., Чаплыгин Ю.А. Приборно-технологическое моделиро-вание при разработке изделий микроэлектроники и микросистемной техники // Изв. вузов. Электроника. – 2005. – №4–5 – С. 64–71.