Реферат- Введение в наноэлектронику. Введение в наноэлектронику. Методы зондовой нанотехнологии. 1 Физические основы зондовой нанотехнологии
 Скачать 3.55 Mb.
|
.2 КНИ-транзисторыКНИ-транзисторы (кремний на изоляторе) имеют полностью или частично обедненное носителями основание. Вследствие обеднения подложки зарядами электрическое поле в инверсионном слое прибора существенно меньше, чем в обычных приборах с сильнолегированной областью канала. На рисунке 8 изображены структуры КНИ-транзистора и TeraHertz-транзистора, созданного фирмой Intel.  Рисунок 8 - Структура КНИ-транзистора (а) и TeraHertz-транзистора (б) Для TeraHertz-транзисторов характерна низкая емкость перехода, высокая стойкость к облучению, высокое быстродействие и низкая потребляемая мощность. Приподнятые области истока/стока обеспечивают снижение паразитного сопротивления. Формирование же слоя оксида под всей структурой транзистора позволяет снизить токи утечки на два-четыре порядка. .3 Транзисторы с двойным затворомВ таких транзисторах удалось увеличить ток транзистора. FinFET-транзистор с двойным затвором представлен на рисунке 9.  Рисунок 9 - Структура FinFET-транзистора Затвор формирует два самосовмещающихся канала, расположенных с двух сторон кремниевого тела. Передняя выступающая часть тела представляет собой исток, задняя - сток. Каналы индуцируются напряжением на затворах вдоль обеих сторон пластины. Ток в транзисторе протекает в плоскости, параллельной плоскости тела. Активная ширина прибора равна высоте тела - высоте плавника. Это тело можно увеличивать путем параллельного включения многих столбиков, формирующих исток и сток. Таким образом, формируется активная область транзистора. Чтобы обеспечить условия полного обеднения подложки носителями, необходимо подобрать соответствующее соотношение ширины и высоты тела транзистора - кремниевой вставки. Оптимальным считается равенство ширины  и высоты  тела-вставки и длины затвора транзистора  .Конструкторы нанотранзисторов фирмы Intel предложили трехмерную структуру транзистора с тройным затвором (Tri-Gate transistor. Особенностью такой конструкции является объемность электродов транзистора, а также управление током в определенной части кремниевой подложки "своим" затвором. В этом случае удается эффективно увеличить площадь транзистора, доступную для прохождения сигнала. Тройной затвор выполняется на ультратонком слое полностью обедненного кремния. В результате обеспечиваются малый ток утечки, высокое быстродействие в процессах переключения и значительно сокращается потребляемая мощность. Данный транзистор представлен на рисунке 10.  Рисунок 10 - Структура Tri-Gate транзистора .4 ГетеротранзисторыГетеротранзистор представляет собой транзистор, содержащий один или несколько гетеропереходов. Зонные диаграммы гетеропереходов имеют разрывы зон, которые можно использовать для ограничения движения носителей заряда в направлении, перпендикулярном плоскости гетероперехода. В гетеропереходах носители заряда ведут себя по-разному в зависимости от направления движения, поэтому в направлении, перпендикулярном слою, энергетический спектр носителей заряда имеет дискретный характер, и имеет место размерное квантование. В двух других направлениях спектр носит непрерывный характер, и сохраняется зонная структура. Технология полупроводниковых гетероструктур позволяет создавать системы с пониженной размерностью. Если движение носителей заряда ограничено в одном направлении, то формируется квантовая яма, в которой образуется двумерный электронный газ. Если ограничение движения носителей происходит в двух направлениях, то формируется квантовая нить. Нуль-мерная квантовая точка формируется в случае ограничения движения носителей по трем направлениям. На рисунке 11 представлена конструкция полевого гетеротранзистора на основе AlGaAs-GaAs.  Рисунок 11 - Схема полевого гетеротранзистора: 1 - варизонный слой; 2, 4 - нелегированный слой; 3 - слой n-; 5 - область ионного легирования n-типа; 6 - 2D-электроны с высокой подвижностью |