Limitierende Skalierungseffekte als Grundlage für innovative Feldeffekttransistoren - Schlosser, Martin
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Bei der Skalierung von Transistoren zu immer kleineren Dimensionen treten Stoßionisation, Randfeldeffekte und Tunneleffekt als limitierende Effekte auf. Diese können zur Entwicklung neuer Bauelementkonzepte verwendet werden, wovon hier der Tunneltransistor (TFET) und der Stoßionisationstransistor (IMOS) vorgestellt werden. Der Tunneltransistor zeigt eine gute Toleranz gegen Fluktuationen der Kanallänge und gegen Änderungen der Temperatur, erfordert jedoch eine Optimierung des On-Stroms. Hierfür werden drei mögliche Konzepte vorgestellt. Als vielversprechend haben sich dabei das…mehr

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Produktbeschreibung
Bei der Skalierung von Transistoren zu immer kleineren Dimensionen treten Stoßionisation, Randfeldeffekte und Tunneleffekt als limitierende Effekte auf. Diese können zur Entwicklung neuer Bauelementkonzepte verwendet werden, wovon hier der Tunneltransistor (TFET) und der Stoßionisationstransistor (IMOS) vorgestellt werden. Der Tunneltransistor zeigt eine gute Toleranz gegen Fluktuationen der Kanallänge und gegen Änderungen der Temperatur, erfordert jedoch eine Optimierung des On-Stroms. Hierfür werden drei mögliche Konzepte vorgestellt. Als vielversprechend haben sich dabei das Band-Gap-Engineering mit SiGe-Heterostrukturen sowie die Verwendung hochkapazitiver Dielektrika gezeigt. Der Stoßionisationstransistor zeigt ein schnelles Einschaltverhalten und gute Stabilität bei hoher Temperatur. Bei Tieftemperatur zeigen sich strukturierte Kennlinien, für welche zwei neue Erklärungsansätze vorgestellt werden. Außerdem wird die Eignung des Bauelements als optischer Detektor untersucht und bestätigt. Zur Untersuchung der vorgestellten Bauelementkonzepte wurden experimentell hergestellte vertikale Transistoren sowie die Simulationssoftware Taurus Medici verwendet. Die Grundlagen dazu werden deshalb in einem eigenen Kapitel zusammenfassend erläutert.
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Autorenporträt
Martin Schlosser studierte Physik an den Universitäten von Augsburg, Lund (Schweden) und München (LMU) mit Schwerpunkten Materialwissenschaft und Elektronik. Er diplomierte am Lehrstuhl für Biomolekulare Optik in München mit einer Arbeit über ultraschnelle Excitonentransferprozesse in dünnen Schichten aus Perylenbisimidfarbstoffen. Anschließend promovierte er am Institut für Physik der Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, und beschäftigte sich mit Charakterisierung und Simulation von Tunnel- und Stoßionisationstransistoren sowie mit Halbleiteranalytik. Nebenbei studierte er im Fernstudium an der PFH Göttingen Betriebswirtschaftslehre und diplomierte mit Arbeiten über die strategische Verwendung standarddeckender Patente und über finanzwirtschaftliche Aspekte gewerblicher Schutzrechte. Bereits während des Studiums begann er seine Tätigkeit im gewerblichen Rechtsschutz, was ihn zu seinem Traumberuf Patentanwalt führte.