تحلیل انتقال الکترون در ترانزیستور meesfet با روش مونت کارلو
چکیده
در این رساله انتقال الکترون در ترانزیستور مسفست (mesfet) با استفاده از روش مونت کارلو تحلیل شده است . به دلیل مشابهت ساختار دیود n+-i-n+ از جنس gaas با ساختار ترانزیستور مسفت ، در ابتدا این دیود شبیه سازی شده است . اثرات تغییر ولتاژ آند، دما و طول کانال در مشخصه های انتقال این دیود بررسی و نشان داده شده است کاهش طول کانال باعث می شود رفتار انتقال حامل بیشتر بالستیک شود. با قرار دادن کاتد از جنس algaas به جای gaas شاهد افزایش متوسط سرعت حامل در مجاورت کاتد در ناحیه فعال خواهیم بود. همچنین نشان داده شده است که با افزایش درصد مولی al متوسط سرعت در طرف آند در کانال کاهش می یابد. تعمیم شبیه سازی به دو بعد از دیگر کارهای انجام گرفته درین دیود می باشد. در ترانزیسور مسفت چهار ساختار مسقت معمولی، مسفت با سورس algaas به همراه لایه کم غلظت در طرف درین دارای متوسط سرعت بیشتر و در سراسر کانال یکنواخت تر است . با استفاده از توزیع ناخالصی دلتاگونه، امکان افزایش ناپیوستگی در محل فصل مشترک سورس و کانال بدون افزایش درصد مولی فراهم آمده است که منجر به معرفی یک ترانزیستور جدید به نام -doped ldd hmesfet شده است . ضرورت ملایم بودن تغییرات بار در گره های مش در روش ذره-مش منجز به معرفی یک روش جدید در تخصیص بار به نام wngp شده است . از مقایسه شبیه سازی های انجام گرفته در ترانزیستورهای مسفت ساخته شده از جنس ingaas, gaas و inp، نشان داده شده است که ترانزیستورهای مسفت از جنس ingaas، متوسط سرعت بالاتری در سراسر کانال دارند. با قرار داددن سورس از جنس inp به جای ingaas در مسفت از جنس ingaas روی پایه inp، ساختار جدیدی معرفی شده است که دارای بهترین مشخصه سرعت در سراسر کانال است . برای اعمال تبهگنی به ترانزیستور مسفت ، روش لاگلی فری (lugli-ferry) استفاده شده است . ضعف این روش در میدانهای ضعیف مورد توجه قرار گرفته و در حالتی که میدان در دو جهت مولفه دارد، با ارائه یک روش اصلاحی، اشکال روش لاگلی-فری بر طرف شده است . با وارد کردن پراکندگی از الکترون-پلاسمون و الکترون-الکترون به شبیه سازی، اثر بر هم کنش الکترون-الکترون در مشخصه های انتقال بررسی شده است . برای سرعت دادن به محاسبات مربوط به پراکندگی از الکترون-الکترون، روش ذره-ذره-مش (p3m) به کار گرفته شوده است .