22951

طراحي و شبيه‌سازي نانوترانزيستورهاي تركيبي مبتني بر نانو نوارهاي گرافني و سيليسني

كارشناسي ارشد

افزاره هاي ميكرو و نانوالكترونيك

1398

1398/10/4

دكتر شهرام محمدنژاد

برق

در اين پايان نامه تاثير تغيير فاصله‌ي بين دو نانونوار گرافني در كانال BGNFET پيشنهادي مورد بررسي قرار گرفت. تغيير فاصله‌¬ي 2 آنگسترمي، نتايج جالبي براي شكاف انرژي، جريان خروجي و قابليت تحرك ايجاد كرد. محاسبات با استفاده از روش گسترش‌يافته هاكل (EH) نشان داد كه اثر متقابل وان در والسي بين دو لايه تا فاصله‌ي Å 4.5 بوده و بعد از اين فاصله، دولايه‌ي مستقل از هم وجود خواهد داشت. همچنين با افزايش فاصله دو لايه، جرم مؤثر حامل‌ها كاهش مي‌يابد (از مقدار me 237 به me 53) و مهم‌تر اينكه افزايش فاصله‌ي بين لايه‌ها در ساختار، باعث افزايش شكاف انرژي ازeV 1.1 به eV 1.85 مي‌شود و نهايتاً در فواصل كمتر از 3 آنگستروم بين دولايه، ساختار تغيير فاز داده و به رسانا تبديل مي‌شود. همچنين در مورد ساختار Bilayer-SiNRFET پيشنهادي، به دليل بزرگ بودن ابر الكتروني در سيليسن تغيير فاز به رسانا در فواصل بيشتر رخ مي‌دهد (Å 4). همچنين براي استقلال دو نانونوار سيليسني در اين ساختار، بايد فاصله را تقريباً بيشتر از6.5 آنگستروم در نظر گرفت. نتيجه كلي اينكه مي-توان از روش به كار برده شده در اين پايان نامه -تغيير فاصله ي بين دو لايه(spacing) در ساختارهاي مبتني بر مواد دوبعدي- به عنوان روشي براي تغيير ويژگي هاي الكترونيكي اين نوع ساختارها استفاده كرد. تغيير شكاف انرژي (59 درصد) و تغيير فاز از نيمه رسانا به رسانا با كم شدن فاصله ي بين دو نانونوار گرافني و سيليسني در ساختارهاي پيشنهادي، از مهمترين نتايج حاصل اين پايان نامه مي باشند.

1399/10/10

Design and Simulation of Graphene and Silicon NanoRibbon Nanotransistors

12/24/2020 12:00:00 AM

Interesting results have been obtained for bandgap, output current and mobility, by spacing two graphene nanoribbon layers in the BGNFET channel. The calculations using the Extended Huckel (EH) method showed that the effect of the van der Waals interaction between the two layers was up to 4.5Å and more than this, there would be two independent layers. Also, with increasing the two-layers distance, effective mass of the carriers will reduced(from value 237me to 53me) and the most important, increasing the distance between layers in the structure, will increase the bandgap from 1.1eV to 1.85eV. According to the results obtained for the bandgap in the case of using this type of transistor in digital electronics applications, and the results obtained for effective masses, in the case of using this type of transistor in high frequency applications, it is suggested to have a spacing between two layers greater than 4.5Å.

نانو ترانزيستورهاي گرافني , گرافن , نانوترانزيستور گرافن دولايه

Bilayer Graphene Nanoribbon FET , BGNFET , Graphene , Bilayer Graphene Nanoribbon