A novel lightly doped drain and source Carbon nanotube field effect transistor (CNTFET) with negative differential resistance

یک ترانزیستور اثر میدانی نانو لوله کربنی (CNTFET) سورس و درین سبک آلاییده شده جدید با مقاومت دیفرانسیل منفی

In this paper, we propose and evaluate a novel design of a lightly doped drain and source carbon nanotube field effect transistor (LDDS-CNTFET) with a negative differential resistance (NDR) characteristic, called negative differential resistance LDDS-CNTFET (NDR-LDDS-CNTFET). The device was simulated by using a non equilibrium Green’s function method. To achieve this phenomenon, we have created two quantum wells in the intrinsic channel by using two n-type regions. In the wells that are separated by a thin barrier, two resonance states are generated. On the other hand, the thickness of the barrier between the source and the well is variable depending on the energy level. Accordingly, with increasing gate-source voltage, the number of tunneling electrons and consequently drain-source current are varied. Furthermore, we have presented a structure with two n-type and three p-type regions in the channel that illustrates a larger NDR region. In this structure, the peak and valley of the drain-source current are shifted when compared with the previous structure. Finally, we investigated the effect of doping concentration on the NDR parameter.

در این مقاله، طراحی جدیدی از درین و سورس به آرامی آلاییده شده ترانزیستور اثر میدانی نانولوله کربنی (LDDS-CNTFET) با مشخصه مقاومت دیفرانسیل منفی (NDR) را پیشنهاد و ارزیابی می کنیم که مقاومت دیفرانسیل منفی LDDS-CNTFET (NDR-LDDS-CNTFET) نامیده می شود. این افزاره با استفاده از متد تابع گرین غیر تعادلی شبیه سازی شده است. برای دستیابی به این پدیده، دو چاه کوانتومی را در کانال ذاتی با استفاده از دو ناحیه نوع n ایجاد نموده ایم. در چاه هایی که توسط یک سد نازک جدا شده اند، دو حالت رزونانس ایجاد می شود. از سوی دیگر، ضخامت سد بین سورس و چاه، بسته به سطح انرژی، متفاوت است. بر این اساس با افزایش ولتاژ گیت-سورس، تعداد الکترونهای تونل زنی و در نتیجه جریان درین – سورس، متغیر هستند. علاوه بر این، ساختاری با دو ناحیه نوع N و سه ناحیه نوع p را در کانال ایجاد نشان داده ایم که نشان دهنده ناحیه NDR بزرگتری است. در این ساختار، پیک (peak) و دره (valley) جریان درین-سورس، در مقایسه با ساختار قبلی، جابجا می شوند. در نهایت، اثر غلظت آلایش بر پارامتر NDR را مورد بررسی قرار داده ایم.

تعداد صفحات: 12