Фундаментальні обмеження для довжини каналу провідності MOSFET з урахуванням реального вигляду бар’єрного потенціалу

Autor: Strikha, M.V., Kurchak, A.I.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Ukrainian Journal of Physics; Vol. 66 No. 7 (2021); 625
Український фізичний журнал; Том 66 № 7 (2021); 625
ISSN: 2071-0194
2071-0186
DOI: 10.15407/ujpe66.7
Popis: The minimal length of the channel in the MOSFET, which is the principal device of modern electronics, has been estimated. The account of the real potential behavior in the channel demonstrates that, when some voltage is applied to the drain, electrons tunnel through a region that is essentially shorter than the physical channel length L. Therefore, the estimation of the minimal channel length in the Si-based MOSFET, which is available in the literature (Lmin ≈ 1.2 nm), turns out substantially lowered. This discrepancy explains why, after having reached a working channel length of 5 nm, the value of 3 nm, which had been announced long ago, had not been achieved yet providing a proper level of the transistor functionality. The estimations made in this work confirm that the fundamental limits on the Si-based MOSFET scaling are currently almost reached.
В статтi оцiнено мiнiмальну довжину каналу транзистора MOSFET, який є основним пристроєм сучасної електронiки. Врахування реального вигляду потенцiалу в каналi показує, що за наявностi напруги на стоку електрон тунелює крiзь область, суттєво коротшу вiд фiзичної довжини каналу L, i тому наявна в лiтературi оцiнка мiнiмальної зумовленої квантовими обмеженнями довжини каналу в кремнiєвому MOSFET Lmin ≈ 1,2 нм є суттєво заниженою. Звiдси зрозумiло, чому пiсля досягнення робочих довжин каналу в 5 нм так i не вдалося вийти на вже давно декларованi значення в 3 нм при збереженнi належного рiвня функцiональностi роботи транзистора. Зробленi в нашiй роботi оцiнки пiдтверджують: фундаментальних меж масштабування кремнiєвих MOSFET вже майже досягнуто.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: