栅极对微/纳等离子体场效应晶体管性能影响的仿真研究

得益于等离子体器件和半导体工艺技术的不断融合，微/纳等离子体场效应器件已逐步得到了人们的重视与关注，近年来在输出功率、开关速度等性能方面得到了极大提升。但该种器件存在工作电压高、电极易损坏等问题，直接影响了其工作寿命和可靠性，阻碍了实用化发展。目前有研究初步发现，引入栅极结构可以调控微/纳等离子体场效应器件电极间隙内的电子浓度与分布，是降低器件工作电压、增大器件输出电流的有效方法。本文设计了不同栅极宽度与栅极数目结构的微/纳等离子体场效应晶体管，解决了Comsol仿真存在的大气压亚微米级别间隙下仿真不收敛的问题，实现了对栅压、栅极宽度、栅极数目对器件工作性能的影响研究。结果表明，增大栅极负压、加宽栅极宽度、增多栅极数目能有效地降低器件工作电压、提升工作电流，对于提高微/纳等离子体场效应晶体管实用化有重要的帮助。