Συντάχθηκε 07-09-2012 12:16
από Galateia Malandraki
Email συντάκτη: gmalandraki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΑΡΜΗΧ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΓΥΡΟΥΚΗ ΓΕΩΡΓΙΟΥ
με θέμα
“Study of Analog and High Frequency Behavior of Multi-Gate MOSFETs”
Παρασκευή 7 Σεπτεμβρίου 2012, 1μμ
Αίθουσα 2041, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Matthias Bucher, Επ. Καθηγητής (επιβλέπων)
Κωνσταντίνος Μπάλας, Αν. Καθηγητής
Απόστολος Δόλλας, Καθηγητής
Περίληψη
Πρόσφατα, η βιομηχανία έχει στρέψει το ενδιαφέρον της στις καινούριες γενιές τεχνολoγίας CMOS, ο οποίες χρησιμοποιούν πολλαπλές πύλες (multi-gate transistor). Ενώ βρίσκεται ήδη σε παραγωγή η τεχνολογία αυτή, ωστόσο, υστερούν σημαντικά τα εργαλεία ανάπτυξης κυκλωμάτων CAD (computer aided design). Η μοντελοποίηση νάνο-τρανζίστορ πολλαπλών πυλών, όπως είναι οι διατάξεις FinFET, είναι ένα μείζον θέμα που απασχολεί την επιστημονική κοινότητα. Γίνονται σημαντικές προσπάθειες έτσι ώστε να καθίσταται δυνατή η μοντελοποίηση των των τρανζίστορ FinFET, και η παρούσα μελέτη εντάσσεται σε αυτό το πλαίσιο.
Στόχος της μοντελοποίησης είναι η όσο το δυνατόν πληρέστερη και ορθότερη περιγραφή της ηλεκτρονικής συμπεριφοράς του εκάστοτε transistor, δηλαδή η περιγραφή όλων των φαινομένων που εμφανίζονται, τόσο σε επίπεδο σταθερού ρεύματος όσο και απόκριση σε σήματα υψηλής συχνότητας. Τα μοντέλα χρησιμοποιούνται σε διαφόρους προσομοιωτές κυκλωμάτων και μπορούν να δώσουν στον σχεδιαστή την βέλτιστη κατά το δυνατόν διαστασιολόγηση και λειτουργία ενός κυκλώματος.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται η μελέτη και μοντελοποίηση μιας συγκεκριμένης κατηγορίας multi-gate MOSFET. Συγκεκριμένα, μελετάται η συμπεριφορά του double-gate MOSFET. Παρουσιάζονται αρχικά το double-gate MOSFET και το FinFET ως διατάξεις. Η μελέτη αυτή περιλαμβάνει την κατηγοριοποίηση του σε ιδανική και μη ιδανική καθώς και σε συμμετρική και μη συμμετρική δομή. Στην συνέχεια, αναπτύσσεται το μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει το ρεύμα που αναπτύσσεται στο κανάλι του double-gate MOSFET. Ακολούθως γίνεται περιγραφή του Verilog-A κώδικα που προσομοιώνει την λειτουργία ενός συμμετρικού και ιδανικού double-gate MOSFET. Τέλος παρατίθενται η αντιπαράθεση του μοντέλου με πειραματικά και θεωρητικά γραφήματα, τόσο για την απόδοση σε σταθερή πόλωση, όσο και σε λειτουργία μεσαίων-μεγάλων συχνοτήτων.
