Estudo comparativo do efeito de autoaquecimento em transistores FinFET e SOI UTBB

Resumo

Esta proposta de mestrado é uma contribuição para o desenvolvimento tecnológico da micro e nanoeletrônica no Brasil, uma vez que se pretende implementar um sistema para medição de autoaquecimento (self-heating) em transistores avançados no país.Devido às dimensões cada vez mais reduzidas dos transistores e a utilização de novos materiais com baixa condutividade térmica, o desempenho de transistores avançados é afetado pelo autoaquecimento. Dispositivos sob os efeitos de autoaquecimento originam um aumento da temperatura, fazendo com que a mobilidade seja reduzida, além de comprometerem a confiabilidade e gerar atrasos de sinal, trazendo impactos na eficiência de circuitos analógicos, e também afetando o desempenho de circuitos digitais.A metodologia para o desenvolvimento deste trabalho consistirá de três partes principais. Primeiramente, serão realizados o estudo e a implantação de um sistema de extração e medida de parâmetros de autoaquecimento, até então não disponível no Brasil. Em seguida, será realizada uma análise comparativa através de medidas experimentais entre transistores de múltiplas portas (também chamados FinFET ou transistores 3D) e transistores SOI (Silicon-On-Insulator) com camada de silício e óxido enterrado extremamente finos, denominados SOI UTBB (Ultra Thin Body and Buried Oxide). Estas são as tecnologias mais avançadas atualmente empregadas na fabricação de circuitos integrados pela indústria de semicondutores mundial. Finalmente, esta análise dos resultados experimentais será complementada por simulações numéricas bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D), para ajudar na modelagem do efeito de autoaquecimento nestes dispositivos.