Abstract
This paper provides an analysis of the intrinsic factors influencing the temperature dependence of the Id-Vds-Vgs characteristics of heterostructure Tunnel FETs based on GaSb/InAs tunneling junctions. The temperature dependence of energy bandgap, quantum confinement energy-shifts, and fermi-level position are quantified. There is significant cancellation among the various effects, such that the overall Id - Vds - Vgs characteristics are expected to have remarkably small temperature dependence, of the order of 10 - 20 mV shift in Vgs over the temperature range of 0 - 125 °C. Considerations are also discussed for representative extrinsic effects such as trap-assisted tunneling, which affect many experimental devices to a variable extent
چکیده
در این مقاله، تحلیل عوامل داخلی موثر بر وابستگی دمایی مشخصه های Id-Vds-Vgs در FET های تونلی با ساختار ناهمگون بر اساس پیوندهای تونل زنی GaSb/InAs ارائه می شود. وابستگی دمایی شکاف باند انرژی، جابجایی های انرژی محدودسازی کوانتومی، و موقعیت تراز فرمی اندازه گیری می شوند. اثرات مختلف به صورت قابل توجهی حذف می شوند، به طوری که انتظار می رود مشخصه های کلی Id-Vds-Vgs دارای وابستگی دمایی بسیار کمی از مرتبۀ جابجایی 10-20 میلی ولتی در gsV و در محدوده دمایی 0-125 درجۀ سانتی گراد باشند. نمونه هایی از اثرات خارجی مانند تونل زنی تله ای، که تاثیر ناپایداری بر بسیاری از قطعات آزمایشی دارند نیز مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.
1-مقدمه
FET های تونلی (TFET) برای کاربردهای بالقوه در مدارهای دیجیتال، آنالوگ و مایکرو ویوی که با ولتاژهای تغذیۀ کم توان و کم اتلاف کار می کنند، به صورت فعالانه تحت مطالعه و بررسی هستند [1]-[6]. پیش بینی نوسان زیر آستانه ای آنها به میزان بسیار پایین تر از 60 میلی ولت در هر دهه باعث می شود تا TFET ها بتوانند با حساست به سیگنال های ورودی کوچک پاسخ دهند...