Fabricação e caracterização de transistor BESOI MOSFET com dopagem lateral (2024)
- Authors:
- Autor USP: RAMOS, DANIEL AUGUSTO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Assunto: TRANSISTORES
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho foi simulado, fabricado e caracterizado eletricamente um transistor SOI (Silício Sobre Isolante) MOSFET reconfigurável, tomando-se como base o BESOI MOSFET (Patente BR 10 2015 020974 6), adicionando-se uma dopagem lateral do tipo N nas regiões de fonte/dreno, com o objetivo de aumentar a corrente de dreno na configuração NMOSFET, possibilitando a obtenção da tão desejada simetria nos níveis de correntes de dreno do dispositivo BESOI MOSFET na configuração NMOSFET (canal tipo N) e PMOSFET (canal tipo P), resolvendo-se assim um problema do transistor reconfigurável da versão patenteada. Por meio das simulações numéricas bidimensionais, realizada através do simulador Sentaurus TCAD, foram obtidos níveis de corrente de dreno próximos a simetria, viabilizando a fabricação do dispositivo. A simulação também possibilitou coletar informações relevantes sobre o fluxo de corrente de dreno no dispositivo e seus fenômenos limitantes, no caso, a dimensão do terminal em contato com a região P- (LMP) na configuração NMOSFET. Esta ação auxiliou no projeto de máscara e no processo de fabricação de dois novos dispositivos. Nestes dois novos dispositivos, os contatos de alumínio com a região dopada (tipo N) e o contato com o corpo do transistor (tipo P), localizados tanto na fonte como no dreno, são realizados de duas formas diferentes. Em um dispositivo os contatos estão curtos-circuitados, formando terminais com contatos duplos (BESOI DC MOSFET - Back-Enhanced Silicon-On- Insulator with Dual Contacts) e no outro, os contados estão separados (BESOI SC MOSFET - Back-Enhanced Silicon-On-Insulator with Separate Contacts). Ambos os dispositivos, acima descritos, foram fabricados e caracterizados experimentalmente. Observou-se que na etapa de sinterização do contato de alumínio durante a fabricação do dispositivo,gerou um contato Schottky nos dispositivos, que teve como consequência a redução do fenômeno que limitava a corrente de dreno na configuração NMOSFET. Assim, removendo o fator limitante observado nas simulações numéricas, que no caso é a região de depleção do contato com a região P- formada na configuração NMOSFET, que aumenta com o aumento de LMP. Dessa forma, verificou-se que a corrente de dreno (ID) obtida experimentalmente foi de aproximadamente 13,8 A com o BESOI DC e aproximadamente 14 A com o BESOI SC, ambos dispositivos polarizados com VGB=30 V na configuração NMOSFET, nível de corrente maior que o obtido pela simulação do dispositivo com LMP de 1000 nm e VGB=30 V. O contato Schottky permite o fluxo das lacunas e dos elétrons pelo terminal da região P-, o que não ocorreu na simulação. Com isso atingiu-se aproximadamente a simetria do nível de corrente de dreno polarizando os terminais com a região P- (Tp) do BESOI SC MOSFET operando como BESOI NMOSFET e BESOI PMOSFET. Obtémse no BESOI SC, usando o terminal Tp e |VGB|=30 V, o nível de corrente de dreno de 1,6 A como BESOI NMOSFET e -1,4 A como BESOI PMOSFET. O estudo da resistência de contato e de folha demostraram que há uma variação nessas resistências dependendo da polarização da tensão na porta de programação (VGB). Também confirmou a formação de um contato Schottky na interação do alumínio com a região P-, onde o contato tem o comportamento Schottky predominantemente quando aplicado tensões em VGB > 0V, já com VGB < -25V o comportamento tende ao ôhmico. As medidas demostraram que o contato favorece mais o fluxo de corrente na configuração NMOSFET, e que há um possível efeito de MOSFET parasitário que limita a corrente na configuração PMOSFET. O BESOI SC MOSFET possibilitou i
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.12.2024
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ABNT
RAMOS, Daniel Augusto. Fabricação e caracterização de transistor BESOI MOSFET com dopagem lateral. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-10022025-084139/pt-br.php. Acesso em: 03 dez. 2025. -
APA
Ramos, D. A. (2024). Fabricação e caracterização de transistor BESOI MOSFET com dopagem lateral (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-10022025-084139/pt-br.php -
NLM
Ramos DA. Fabricação e caracterização de transistor BESOI MOSFET com dopagem lateral [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-10022025-084139/pt-br.php -
Vancouver
Ramos DA. Fabricação e caracterização de transistor BESOI MOSFET com dopagem lateral [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-10022025-084139/pt-br.php
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