- Hình 1.15 g, h: Sự kết tinh lại xâm thực ảnh TEM của sản phẩm ( các cột
b + Là toán tử phonon tạo thành và mất đ i q
5.2.6 Ảnh hưởng của độ dày cổng oxit và vật liệu chọn làm cổng.
Độ dày của cổng oxit ảnh hưởng đến điện dung của tụ điện, độ dày cáng lớn thì tụ điện dung càng nhỏ. Do đó khi độ dày giảm thì dòng điện Id tăng và ngược lại,
--Au
-- Pt
người ta cố gắng hạ độ dày cổng oxit tời mức thấp nhất, tuy nhiên nếu độ dày thấp quá sẽ bị dòng rĩ và dòng đánh thủng xuyên qua tụ oxit điện môi.
Ảnh hưởng của độ dày cổng được mô phỏng như hình 5.14 sau:
Hình 5.16 : Đặc tính Id – Vds với vật liệu nguồn máng là Au, vật liệu làm cổng TiO2, k =65, độ dày cổng thay đổi 2 nm, 10 nm, và 18 nm lần lượt có mầu từ xanh lá cây, xanh đậm và vàng.
Từ kết quả mô phỏng ta thấy độ dày của cổng giảm thì dòng tăng. Giải thích vấn đề này như sau: kênh dẫn cực cổng, cực nguồn, cực cổng được lượng tử hóa như sau: ox g t Lr C 2πε ε0 = ( 5.4 )
• L tương đương với độ dài của cổng oxit
• 12
0=8.854.10−
ε hằng số điện môi trong chân không
• r bán kính của ống CNT.
Khi điện dung tụ Cg tăng thì thế U tác động sẽ giảm. Do đó, dự đoán dòng Ids khi mô phỏng sẽ giảm khi chiều tăng và ngược lại.
Ảnh hưởng của vật liệu lựa chọn làm cổng được mô phỏng như hình 5.17 như sau:
Hình 5.17: Đặc tính Id – Vds với vật liệu nguồn máng là Au, cổng oxit lần lượt là Al2O3, TiO2 và ZrO2
Từ đồ thị đường đặc tuyến tăng dần theo thứ tự từ Al2O3 - > TiO2 - > ZrO2 ta thấy dòng Id của từng vật liệu phụ thuộc nhiều vào hằng số điện môi nhất định.
Al2O3 TiO2
KẾT LUẬN
Những kết quả khoa học chính đạt được:
Giới thiệu về ống nano cacbon
Giới thiệu và xây dựng mô hình cho một số mẫu CNTFET
Trình bày lý thuyết và thuật toán hàm Green không cân bằng cho mô phỏng.
Mô phỏng đặc tính dòng thế Id – Vgs, Id – Vds ảnh huởng của các thông số khác nhau khi có và không có tán xạ phonon bằng thuật toán hàm Green – NEGF.
Cụ thể như sau:
Sử dụng mô hình linh kiện CNTFET loại đồng trục với các thông số có liên quan.
Thiết lập thuật toán phương trình dòng qua nguồn máng CNTFET bằng thuật toán hàm Green không cân bằng.
Xây dựng mô hình CNTFET loại đồng trục và thuật toán hàm Green mở rộng, sử dụng thuyết tán xạ điện tử để giải thích sự vận chuyển điện tử qua kênh .
Thiết kế dao diện đồ họa mô phỏng CNTFET đồng trục.
Lập trình tính toán thuật toán hàm Green trên phần mềm mô phỏng MatLab 7.01
Mô phỏng các đặc tuyến Id −Vgscủa CNTFET phẳng khi có ballistic và tán xạ phonon và so sánh.
Xét ảnh hưởng của các thông số như: ảnh hưởng của thế VDS, đường kính của kênh dẫn CNT, đối với đặc tuyến Id −Vgs khi có tán xạ phonon của CNTFET đồng trục.
Xét ảnh hưởng của các thông số như: ảnh hưởng của thế VGS, nhiệt độ, vật liệu làm nguồn – máng, đường kính của kênh dẫn CNT, với đặc tuyến dòng thế Id −VDS của CNTFET đồng trục.
Khảo sát đặc tuyến dòng thế, kết quả mô phỏng phù hợp với kết quả thực nghiệm.