بخش نانو ترانزیستور های اثر میدانی(Nano Teransistor Mosfet)
نانو ترانزیستور های اثر میدانی bulk MOSFET (ضخامت کم دی الکتریک گیت در نانو ترانزیستور)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: در ساختار نانو ترانزیستور های اثر میدان مبتنی بر نانو لوله های کربنی _ گرافنی با bulk MOSFET گیت بالایی برای بهره بیشتر ، نانو لوله های کربنی به طور کامل درون عایق گیت قرار داده می شود.بر خلاف ترانزیستور های اثر میدان نانو لوله کربنی گیت پشتی ، می توان تعداد زیادی از این نوع نانو ترانزیستور لوله ای را روی یک ویفر ساخت ، به دلیل اینکه گیت های هر یک به صورت مجزا می باشد .
همچنین با توجه به ضخامت کم دی الکتریک گیت در نانو ترانزیستور، میدان الکتریکی بزرگتری را می توان با یک ولتاژ کم روی نانو لوله کربنی ایجاد کرد . با وجود روند ساخت پیچیده تر نسبت به ترانزیستور های اثر میدان نانو لوله کربنی گیت پشتی ، مزایا فوق باعث می شوند که این نوع ترجیح داده شوند.در ساختار نانو ترانزیستور های اثر میدان مبتنی بر نانو لوله های کربنی _ گرافنی با bulk MOSFET تمامی نانو ترانزیستور های روی یک ویفر به طور همزمان خاموش و روشن می شوند ، چون دارای گیت یکسان هستند.ضخامت لایه اکسید زیاد است واز طرفی فرآیند تولید به گونه ای است که سطح تماس نانو لوله کربنی با اکسید گیت کم بوده و برای خاموش روشن کردن قطعه با ولتاژ کم مشکل ایجاد می کند.
برای تولید نانو ترانزیستور و نانو چیپ ها یکی از مزایای این روش ها، سهولت تغییر پارامتر های فرآیند و دستیابی به شرایط بهینه تولید نانو لوله های کربنی می باشد. یک چالش عمده در ساخت نانو ترانزیستور های اثر میدان مبتنی بر نانو لوله های کربنی _ گرافنی با bulk MOSFET ، ناخالصی های موجود در محصولات است. قرار دادن گیت در اطراف و در تمام نانو لوله که باعث بهبود عملکرد می شود.ابتدا نانو لوله کربنی که دارای پوشش عایق است روی ویفر قرار داده می شود که اتصال فلزی سورس و درین در دو طرف آن قرار داده می شود، سپس برای مشخص کردن و جدا کردن ناحیه سورس و درین ، si زیر نانو لوله کربنی اضافه میگردد . این زدایش کردن تا رسیدن به عایق بستر ادامه پیدا می کند . سپس با استفاده از موادی که ضریب دی الکتریک بالایی دارند ، عایق بین گیت و سورس و درین ایجاد شده و همچنین فلزی روی این عایق جهت اتصال بهتر فلز گیت به نانو لوله های کربنی _ گرافنی با bulk MOSFET قرار داده می شود.
نتیجه گیری :
در ساختار نانو ترانزیستور های اثر میدان مبتنی بر نانو لوله های کربنی _ گرافنی با bulk MOSFET گیت بالایی برای بهره بیشتر ، نانو لوله های کربنی به طور کامل درون عایق گیت قرار داده می شود.بر خلاف ترانزیستور های اثر میدان نانو لوله کربنی گیت پشتی ، می توان تعداد زیادی از این نوع نانو ترانزیستور لوله ای را روی یک ویفر ساخت ، به دلیل اینکه گیت های هر یک به صورت مجزا می باشد .