ارزیابی عملکرد آنالوگ و پارامترهای اثر کانال کوتاه روی ترانزیستور اثر میدان بر پایه عایق توپولوژیک

در راستای ارزیابی مواد جدید برای طراحی و شبیه سازی ترانزیستورهای اثر میدان در ابعاد نانومتری، در این مقاله ویژگی های الکترونیکی ترانزیستور اثر میدان بر پایه عایق توپولوژیک شبیه سازی و بررسی می گردد. از آنجا که گپ انرژی در ناحیه کانال این ترانزیستور با استفاده از میدان مغناطیسی عمود قابل تنظیم می باشد، ابتدا با رسم نمودار جریان بر حسب ولتاژ گیت به ازای مقادیر مختلف میدان مغناطیسی عمود، مشخصه های جریان مستقیم (DC Characteristics) همچون نسبت جریان روشن به جریان خاموش و ولتاژ آستانه (Threshold voltage) و عوامل موثر بر این پارامترها تجزیه و تحلیل می گردد. سپس برای ارزیابی اثرات کانال کوتاه، دو پارامتر نوسان زیرآستانه (subthreshold slope) و میزان تنزل سد القاشده ناشی از ولتاژ درین (DIBL) مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده برای (subthreshold slope) و (DIBL) به ازای مغناطش  به ترتیب مقادیرmV/dec 8.24 و 0.064 را نشان می دهد که برای کاربردهای ترانزیستوری بسیار مناسب می باشد. در نهایت مشخصه های آنالوگ (Analog Characteristics) ترانزیستور شبیه سازی شده، همچون ترارسانایی (Transconductance)، هدایت خروجی (Output conductance)، مقاومت خروجی (Output resistance) و بهره ولتاژ (Gain) به دست آمده و عوامل موثر بر این پارامترها مورد ارزیابی قرار می گیرد.