Estudo da Interferência de Nanotubos de Carbono no Regime de Operação de Transistores MOSFET
Palavras-chave:
MOSFET, CNFET, FETToy, Simulação MATLABResumo
Os transistores são componentes eletrônicos que possuem uma ampla área de aplicação, como TI, automotiva, industrial, aeronáutica entre outros. Porém, a sua fabricação em escala nanométrica está chegando ao seu limite físico, com isso, limitando o avanço de novos produtos e componentes com melhores desempenhos. O objetivo deste trabalho é analisar as propriedades dos transistores MOSFET tradicionais e dos CNFETs (transistores compostos por nanotubos de carbono), comparando-os com diferentes espessuras de óxido de porta, juntamente com dois tipos de materiais isolantes distintos, o dióxido de silício e o dióxido de háfnio. Para análise de todos os parâmetros referentes a ambos os transistores e caracterização das dimensões dos nanotubos de carbono, foi verificada por meio de pesquisas bibliográficas as formas de modelagem dos componentes citados. Para o desenvolvimento dos cálculos foram utilizados dois programas distintos, o ENIMOS desenvolvido em C# utilizando a plataforma de desenvolvimento Visual Studio da Microsoft, e o FETToy desenvolvido na plataforma MATLAB por alunos das universidades de Purdue University, University of Florida, University of Illinois, Southern Illinois University e IBM. Em posse de tais ferramentas, foi possível notar que, embora os transistores tradicionais tenham maiores valores de corrente quando utilizado o dióxido de háfnio em comparação com o dióxido de silício, os transistores CNFET possuem maior velocidade de saturação principalmente por conta das propriedades provenientes dos nanotubos de carbono. Isto permite com que este transistor apresente um desempenho melhor que os tradicionais.Referências
LIU, G. et. al. Graphene Based Non-Boolean Logic Circuits. California, 2013. Department of Electrical Engineering, University of California.
INTEL Corporation. Intel’s 22 Nanometer Technology Moves the Transistor into the 3rd Dimension. Santa Clara, CA. 2013.
FONSECA, A. F. Minicurso: Introdução às propriedades físicas e estruturais do grafeno e dos nanotubos de carbono. Departamento de Física – UFF. 2011.
PADILHA, J. E. Vacâncias em nanotubos de carbono: Propriedades Eletrônicas, Estruturais e de Transporte. São Paulo, 2008. Instituto de Física, Universidade de São Paulo.
INTEL Corporation. 14nm Process Technology: Opening New Horizon. 2014.
MARTINO, J. A.; PAVANELLA, M. A.; VERDONCK, P. B. Caracterização Elétrica de Tecnologia e Dispositivos MOS. São Paulo: Thomson, 2003.
WART, J. W. Capacitor M.O.S (Metal – Óxido – Semicondutor). Unicamp.
HU, C. Capacitor MOS. Berkeley Electrical Engineering and Computer Sciences. 2009.
BARIATTO, M. Transistores nMOS: Curvas Características. Material didático do Curso superior de Materiais, Processos e Componentes Eletrônicos – MPCE, Disciplina: Dispositivos Semicondutores II. Faculdade de tecnologia de São Paulo – FATEC. Disponível em: <http://www.lsi.usp.br/~bariatto/fatec/ds2/>. Acesso em 20 de março de 2017
RAZAVI, B. Fundamentals of Microelectronics: Chapter 6 – Physics of MOS transistors. 2. ed. Wiley, 2013. In: Fundamentals of Microelectronics Lecture. Prof. Murat Torlak. Disponível em: <https://www.utdallas.edu/~torlak/courses/ee3311/lectures/ch06updated.pdf>. Acesso em 30 de março de 2017.
SEDRA, A. S.. Microeletrônica. Pearson, 5. ed. 2007.
SALEH, R. Lecture 6: Leakage and low power design. Dept. of ECE. University of British Columbia, 2009.
HIEN, D. S. Modeling of Carbon Nanotube Field Effect transistors. HCM City University of Natural Sciences. 2011.
RAHMAN, A. et. al. FETToy. Disponível em: <https://nanohub.org/resources/fettoy/>. Acesso em 15 de maio de 2017.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
1 - Os textos publicados na revista são de inteira responsabilidade de seus autores.
2 - É permitida a reprodução, desde que citada a fonte e o autor.
Após o artigo aprovado, o autor principral deverá enviar declaração, conforme o modelo:
AUTORIZAÇÃO PARA PUBLICAÇÃO
(Nome do autor), portador do documento de identidade nº ________ (no caso de vários autores citar todos), autorizo ( ou autorizam, no caso de diversos autores) a publicação do artigo (nome do artigo), com exclusividade pela Revista Eniac Pesquisa, em meio eletrônico.
A contribuição é original e inédita, e não está sendo avaliada para publicação por outra revista; caso contrário, deve-se justificar em "Comentários ao editor".
Dados de todos os autores:
Nome completo:
Instituição:
E-mail:
Telefone:
Obs.: Informar os códigos dos serviços DDD e DDI.
Assinatura do autor principal: ____________________________________