Efeito da radiação em transistores 3D em baixas temperaturas (2017)
- Autores:
- Autor USP: CAPARROZ, LUÍS FELÍPE VICENTIS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Assuntos: TRANSISTORES; SILÍCIO; BAIXA TEMPERATURA
- Idioma: Português
- Resumo: Nesse trabalho de mestrado estudou-se o comportamento elétrico de transistores verticais de múltiplas portas (3D) sobre isolante (SOI FinFET) sob o efeito da radiação de prótons em baixa temperatura, por meio de métodos experimentais e simulações numéricas. Inicialmente, foram comparados os comportamentos dos transistores antes e depois de serem submetidos à radiação de prótons, em temperatura ambiente. Esta análise foi realizada tanto para dispositivos com canal do tipo p quanto do tipo n, estudando-se tanto como as características analógicas são alteradas após o dispositivo ser irradiado por prótons com uma energia de aproximadamente 60 MeV quanto as características digitais. Estudou-se os efeitos da dose total ionizante (TID) nos dispositivos SOI FinFETs. Estes efeitos se manifestam de formas diferentes, muitas vezes opostas, para transistores nMOS e pMOS. Os efeitos da radiação na inclinação de sublimiar (SS) dos pFinFETs, por exemplo, resultaram em uma melhoria da velocidade de chaveamento, enquanto que os nFinFET sofreram uma degradação. Já a variação negativa da tensão de limiar (VT), uma vez que a maior parte das cargas acumuladas no óxido são positivas, deixa os transistores pMOS mais imunes a corrente parasitária da segunda interface, e novamente degrada as características dos nMOS. Os transistores com aletas mais largas têm uma maior área de óxido enterrado abaixo do filme de silício, o que resulta em um maior acúmulo de cargas. Portanto, a degradação dos parâmetros foi mais acentuada do que em dispositivos com aletas mais estreitas. Transistores com canal curto estão sujeitos aos efeitos de canal curto e se mostraram mais suscetíveis à radiação de próton na região de sublimiar. Além da análise dos parâmetros básicos, realizou-se uma análise de compromisso entre três parâmetros analógicos:a eficiência do transistor (gm/ID), a frequência de ganho unitário (fT) e o ganho intrínseco de tensão (AV). Eles foram estudados em função do coeficiente de inversão (IC), sendo possível verificar o comportamento dos dispositivos em cada regime de inversão e, posteriormente, o melhor compromisso entre os parâmetros, para uma dada aplicação. Em baixas temperaturas foi também observado que enquanto para os parâmetros digitais, os transistores de canal p mostraram um melhor desempenho quando focando os parâmetros digitais (tensão de limiar e inclinação de sublimiar), nFinFETs mostraram-se mais imunes a radiação de prótons em baixa temperatura, quando analisados os parâmetros analógicos como o ganho intrínseco de tensão (resposta mais estável à radiação em baixas temperaturas).
- Imprenta:
- Data da defesa: 20.02.2017
-
ABNT
CAPARROZ, Luís Felipe Vicentis. Efeito da radiação em transistores 3D em baixas temperaturas. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-28062017-155642/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Caparroz, L. F. V. (2017). Efeito da radiação em transistores 3D em baixas temperaturas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-28062017-155642/ -
NLM
Caparroz LFV. Efeito da radiação em transistores 3D em baixas temperaturas [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-28062017-155642/ -
Vancouver
Caparroz LFV. Efeito da radiação em transistores 3D em baixas temperaturas [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-28062017-155642/
Como citar
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
