摘要 — 我们在此介绍我们在原子模型求解器 ATOMOS 中实现的先进 DFT-NEGF 技术,以探索新型材料和器件(特别是范德华异质结晶体管)中的传输。我们描述了使用平面波 DFT、随后进行 Wannierization 步骤和原子轨道 DFT 的线性组合的方法,分别导致正交和非正交 NEGF 模型。然后,我们详细描述了我们的非正交 NEGF 实现,包括非正交框架内的 Sancho-Rubio 和电子-声子散射。我们还介绍了从第一原理中提取电子-声子耦合并将其纳入传输模拟的方法。最后,我们将我们的方法应用于新型 2D 材料和器件的探索。这包括2D材料选择和动态掺杂FET,以实现最终的小型化MOSFET,vdW TFET的探索,特别是可以实现高导通电流水平的HfS 2 /WSe 2 TFET,以及通过金属半导体WTe 2 /WS 2 VDW结型晶体管的肖特基势垒高度和传输的研究。
基于源的无异质结纳米线 TFET 在低功耗应用中的设计与仿真”,IEEE 社会创新技术与管理跨学科方法国际会议 (IATMSI),2024 年 3 月 14 日至 16 日,瓜廖尔,DOI:10.1109/IATMSI60426.2024.10502440 2. Aadil Anam;S. Intekhab Amin;Dinesh Prasad “用于生物传感应用的基于源的无异质结纳米线隧道 FET:设计与分析”,IEEE 社会创新技术与管理跨学科方法国际会议 (IATMSI),2024 年 3 月 14 日至 16 日,瓜廖尔,DOI:10.1109/IATMSI60426.2024.10502440 2. Aadil Anam;S. Intekhab Amin;Dinesh Prasad “用于生物传感应用的基于 InSb 源的无异质结纳米线隧道 FET:设计与分析”,IEEE 社会创新技术与管理跨学科方法国际会议
SANDEEP KUMAR ECE 助理教授 学历:博士(在读)、技术硕士(ECE)、技术学士(ECE) 兴趣领域:纳米级固态器件的建模与仿真 联系电话:+91- 9411751826 电子邮箱:sandy.ec@gmail.com,sandeep.kumar@gbpec.ac.in 工作经历(总计:10 年) 2012 年 7 月至今,GB Pant 工程技术学院电子与通信工程系助理教授,Pauri Garhwal。 研究兴趣: • JLFET、TFET 的建模与仿真。 • FET 生物传感器 教育: • 哲学博士(Ph.D.)(在读) • 印度 Pantnagar GBPUAT 技术学院电子与通信工程硕士(M.Tech)。 • 印度潘特纳加尔 GBPUAT 技术学院电子与通信工程学士 (B.Tech.)。 Google 学术简介:(链接:https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=en&user=XFN2CPoAAAAJ 研究出版物:期刊论文:1. S. Kumar、Y. Singh、B. Singh 和 PK Tiwari,“基于介电调制双通道沟槽栅极 tfet 的生物传感器的仿真研究”,IEEE Sensors Journal,2020 年。2. S. Kumar、Y. Singh 和 B. Singh,“具有双重感应功能的基于扩展源双栅极隧道 FET 的生物传感器”,Silicon,第 1-8 页,2020 年。3. S Kumar、B Singh 和 Y Singh,“用于生物传感应用的介电调制沟槽双栅极无结 FET 的分析模型”,IEEE Sensors Journal,2021 年担任的职责:
由于 CMOS 的缩放,这些设备的局限性引发了对替代纳米设备的需求。提出了各种设备,如 FinFET、TFET、CNTFET。其中,FinFET 成为最有前途的设备之一,由于其在纳米范围内的低泄漏,它可以替代 CMOS。如今,电子设备在电池消耗方面更加紧凑和高效。由于 CMOS 的缩放限制,CMOS SRAM 已被 FinFET SRAM 取代。已经有两个 FinFET SRAM 单元,它们具有高功率效率和高稳定性。已经对这些单元进行了性能比较,以分析泄漏功率和静态噪声容限。这些单元的模拟是在 20 nm FinFET 技术下进行的。经分析,改进的 9T SRAM 单元的写入裕度实现了 1.49 倍的改进。读取裕度也显示出比本文中比较的现有单元有显著的改善。对于所提出的 0.4 V SRAM 单元,发现保持裕度更好。栅极长度已经改变,以发现栅极长度对读取裕度的影响。
亲爱的编辑,铁电隧道FET(FETFET)是关于新型低功率电子设备的越来越重要的研究主题[1,2],因为铁电气材料的负电容效应有助于提高潜在的通道并增加TFET中的状态电流。铁电疗法显示辐射性能对辐射的辐射硬性能,这对于基于这种苛刻环境中使用的这种材料的设备很有帮助[3,4]。单事件传播(集合)效应是由空间或陆地辐射环境中的高能量颗粒引起的,这可能会导致软错误的可能性,甚至可能导致航天器中的灾难性事故[5,6]。对重离子打击下FETFET的辐射效应的搜索对于评估这些设备在太空环境中的潜在误差非常重要。为了提高设备的性能,我们提出了一种新的硅在绝缘子双门栅极FETFET(SOI DG-FETFET)中,并使用Si:HFO 2铁电栅极介电。使用Synopsys Sentaurus Tech-Nology Computer Adided Design(TCAD)Simulator [7]研究了SOI DG-FETFET中的单事件传播效应[7]。设备结构和仿真设置。
与传统体硅相比,绝缘体上硅(SOI)衬底具有许多优势,包括低漏电流、低电容、低功耗、更好地抵抗短沟道效应(SCE)和卓越的缩放能力[1 – 4]。这使得SOI衬底不仅适用于传统的MOSFET,而且由于天然的衬底隔离[5 – 8]和更简单的多栅极设计,它也对新型半导体器件具有吸引力,例如TFET和Z2-FET。此外,建立在SOI平台上的光电探测器(PD)也表现出优异的光电性能。高工作速度、高抗辐射和低寄生电容的优势使基于SOI的PD在电子和光子集成电路(EPIC)、光通信系统和航空航天等许多应用领域中极具竞争力[9 – 16]。为了在 SOI 薄膜中形成 pn 光电二极管,通常使用常规离子注入来掺杂 Si 沟道 [17]。然而,离子注入会损坏并降低 Si 的质量,这个问题在缺乏种子层以促进再结晶的超薄 SOI 薄膜中尤其严重。此外,用于激活掺杂剂的高温退火可能会引起应力和损坏,并进一步降低器件的性能。为了克服这些缺点,可以使用电场诱导的静电掺杂 [18,19] 来形成 pn 结并完全避免离子注入。之前,我们已经证明在
数十年来,由于摩尔法律[1],互补金属 - 氧化物半导体(CMOS)技术的连续扩展导致了信息技术的革命性发展,该法律规定,微芯片的密度每24个月增加了一倍。但是,由于由短通道效应等现象引起的泄漏电流,MOS场效应晶体管(MOSFET)会遇到限制[2]。尤其是由于载体的热极限,在室温下,子阈值秋千的极限为60 mV/dec [3]。使用隧道效应,使用影响电离的电离效果(i-MOS)[8-11]等各种设备,例如使用影响电离的电离MOS(I-MOS)[8-11] [12-24] [12-24] [12-24]使用反馈现象来克服这些限制。fbfet通过调节诸如p-n-p-n之类的结构中的潜在屏障,使用正反馈机制表现出陡峭的开关特性。第一次提出的FBFET通过将电荷捕获在栅极侧壁间隔物中来调节电势垒。然而,由于间隔区域的附加过程和不稳定性,已经提出了结构,以浓重的掺杂掺杂现有的间隔区区域,或用额外的栅极电极代替它[14,15]。这些结构相对稳定,可以在带有附加栅极电极的单个设备中重新配置p和n型[13]。但是,对于在P和N型操作模式中重新配置的四端设备结构的其他门电压调制是必需的。在这项研究中,我们提出了一个可重新选择的FBFET,可以通过控制单门电压调制来以P和N型模式进行操作。单门电压允许注射孔(P型)或电子(N型),以进行正反馈回路。与其他可重新配置的FET(RFET)[25-29]相反,该FET(25 - 29])通过阻碍注射不希望的荷载体,对电子和孔显示单极传导,可重新选择的FBFET使用电子和孔进行电流。因此,我们的设备表现出对P和N型配置的对称特征。
Tarter, D., Nutter, B. (2022)。Haar 小波树的快速编码。IEEE 数据压缩会议论文集。Parmar, H.、Nutter, B.、Long, R.、Antani, S.、Mitra, S. (2021)。使用 t-SNE 可视化 fMRI 的时间脑状态变化。医学影像杂志,8 (4)。Parmar, H.、Nutter, B.、Long, R.、Antani, S.、Mitra, S. (2020)。使用深度学习 3D-CNN 对 fMRI 数据进行阿尔茨海默病的时空特征提取和分类。医学影像杂志。Nutter, C.、Nutter, B. (2020)。在竞争性录取专业中取得成功。全国学生保留研讨会论文集。学生保留和数据交换联盟。 Bazgir, O.、Walden, E.、Nutter, B.、Mitra, S. (2020)。一种用于量化代谢物浓度的新型数据驱动磁共振波谱信号分析框架。算法。Johnston, D.、Nutter, B.、Gale, R. (2020)。通过新颖的 S 参数测量技术进行 IC 辨别。IEEE 国际仪器和测量会议论文集。Parmar, H.、Mitra, S.、Nutter, B.、Long, R.、Antani, S. (2020)。使用 t-SNE 可视化和检测大脑状态的变化。IEEE SSIAI 论文集。Parmar, H.、Nutter, B.、Mitra, S.、Long, R.、Antani, S. (2020)。用于阿尔茨海默病分类的 fMRI 的体积 3D CNN 深度学习。 SPIE 医学成像论文集。Rizkalla, M.、Patnala, M.、Yadav, A.、Williams, J.、Gopinath, A.、Nutter, B.、Ytterdal, T. (2020)。GaN TFET、FinFET 和 GNRFET 技术中 8T 静态 RAM 单元的低功耗高速性能——综述。固态电子学,163。Parmar, H.、Nutter, B.、Long, R.、Antani, S.、Mitra, S. (2019)。基于主成分分析从 4D fMRI 数据中自动消除信号漂移和全局波动作为 fMRI 数据分析的主要预处理步骤。SPIE 医学成像论文集。Gupta, S.、Petrie, C.、Rao, V.、Nutter, B. (2018)。智能校园 HVAC 系统的节能控制方法。IEEE 绿色技术会议论文集。 Parmar, H., Liu, X., Nutter, B., Mitra, S. (2018)。f-SIM:使用数字脑模型和建模噪声的准现实 fMRI 仿真工具箱。IEEE SSIAI 2018 论文集。Bazgir, O., Mitra, S., Nutter, B., Walden, E. (2018)。磁共振波谱中的全自动基线校正。IEEE SSIAI 2018 论文集。Liu, X., Nutter, B., Mitra, S. (2018)。用于研究稳健功能连接的人类大脑高同质性功能分区。IEEE SSIAI 2018 论文集。专利