Comparative Study of Single and Double Gate All Around Cylindrical FET Structures for High-K Dielectric Materials

Rajveer Kaur; Balwinder Singh

doi:https://doi.org/10.1007/s42341-020-00258-0

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자료유형: 학술저널

저자정보: Rajveer Kaur (Centre of Development of Advanced Computing) Balwinder Singh (Centre of Development of Advanced Computing)

저널정보: 한국전기전자재료학회 Transactions on Electrical and Electronic Materials Transactions on Electrical and Electronic Materials 제22권 제4호

발행연도: 2021.8

수록면: 509 - 514 (6page)

DOI: https://doi.org/10.1007/s42341-020-00258-0

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The performance of conventional MOSFET deteriorates because of the short channel effects that appears when it is scaled into nm regime. The existing techniques like channel scaling, variations in the work function implemented on a MOSFET could no longer confront these limitations which demand for the necessity of some upgraded devices and materials that would overcome these shortcomings and offer ameliorate performance. Two experimentally based devices gate all around (GAA) FET and double gate all around (DGAA) FET are modeled and compared at 10 nm and 20 nm respectively In this paper, the effect of scaling the gate length, oxide thickness and variations in the drain to source voltage utilizing two different gate dielectrics for a single and double GAA cylindrical FET on their respective device performance in terms of drive current (I ON ), leakage current (I OFF ), switching speed (I ON /I OFF ) and subthreshold swing. The study reveals that with a thinner gate oxide, less gate length, less drain to source voltage and with an additional core gate utilizing high-k dielectric materials, the device achieves a better subthreshold slope, higher value of ON-state current, larger ON/OFF current ratio, lesser OFF-state current and lesser power consumption.

#CMOS #MOSFET #Gate all around (GAA) FET #Double gate all around (DGAA) FET #Short channel effects #On current #Off current #Scaling

참고문헌 (3)

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P. Vimala / 2019 / Comparative study of multigate nanowire FET transistors / J. Nanotechnol. Nano Eng 5(3):1~9

A. Sharma / 2013 / Article : performance analysis of gate-allaround fi eld eff ect transistor for CMOS nanoscale devices / Int. J. Comput. Appl 84(10):44~48

A. Kumar / 2016 / A threshold voltage model of silicon-nanotube based ultra-thin double gate-all-around(DGAA)MOSFETs incorporating quantum confi nement eff ects / IEEE Trans. Nanotechnol 16(5):868~875

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