完整作者列表:Ozen,Melis;科克大学科学与工程研究生院;科克大学硼与先进材料应用与研究中心 Yahyaoglu,Mujde;科克大学科学与工程研究生院;科克大学硼与先进材料应用与研究中心 Candolfi,Christophe; Jean Lamour 研究所,Veremchuk,Igor;马克斯普朗克固体化学物理研究所,凯撒,菲利克斯;马克斯普朗克固体化学物理研究所、化学金属科学 Burkhardt,Ulrich; MPI CPfS,化学冶金学 Snyder,G.;西北大学,材料科学 Grin,Yuri; MPI CPfS,化学金属科学 Aydemir,Umut;科克大学化学系,化学;科克大学硼与先进材料应用与研究中心
近年来,热电效应引起了材料科学、固体物理和化学领域的广泛关注。实际上,固态热电转换为能量收集和冷却提供了一种有前途的解决方案[1]。此外,研究热电现象对于理解固体材料中准粒子的基本传输行为也很重要[2]。材料的热电效率用性能系数zT=S2T/ρκ来衡量,其中S、T、ρ和κ分别是热电势、绝对温度、电阻率和热导率。S2/ρ称为热电功率因数。虽然表达式很简单,但获得高zT是一项具有挑战性的任务,因为这些传输参数是相互关联的。作为一项艰巨的任务,我们需要计算材料的热电效率,以确定材料的热电效率。
本研究通过采用高介电常数电介质材料来提高19nm单栅极MOSFET的性能。通过采用高K电介质材料代替SiO2,可以满足MOSFET器件尺寸缩小趋势的要求。因此,实现了具有不同高K电介质材料的19nm n沟道MOSFET器件,并分析了其性能改进。通过Silvaco TCAD工具中的ATHENA模块进行虚拟制造。同时,使用ATLAS模块利用器件特性。还对上述材料进行了模拟,并与相同结构的传统栅极氧化物SiO2进行了比较。最后,结果证明,氧化钛(TiO2)器件是金属栅极钨硅化物(WSix)组合的最佳介电材料。该器件 (WSix/TiO2) 的驱动电流 (ION) 在阈值电压 (VTH) 为 0.534 V 时为 587.6 µA/um,而预测的目标值为 0.530 V,并且 IOFF 相对较低,为 1.92 pA/µm。该 ION 值符合国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年对低性能 (LP) 技术预测的最低要求。