الفهرس 
Introduction and BackgroundOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 178 |  |  |
| | | from | 178 | | |
Abstract
لمواصلة التقدم السريع في تكنولوجيا أشباه الموصلات (CMOS) ، تلعب النمذجة والمحاكاة دورًا حيويًا في استكشاف بنيات ومواد الترانزستور الجديدة. في هذه الرسالة ، تم استخدام طريقة مونت كارلو (MC) مع طريقة العناصر المحدودة (FE) لعمل محاكاة ثلاثية الأبعاد3D لاستقصاء أداء ترانزستورات من مادة السيليكون Si من النوع n-type ذات المقياس النانوي والتى تشمل ترانزستورات FinFETs و الأسلاك النانومترية GAA NW. يعتبر النهج شبه الكلاسيكي لطريقة مونت كارلو أداة تنبؤية قوية يمكن أن تفسر بسهولة جميع آليات التشتت ذات الصلة وتشمل تأثيرات التقييد الكمي في مثل هذه الترانزستورات النانوية بدرجة عالية. كما تمكن طريقة العناصر المحدودة من إنشاء شبكات تجسيمية واقعية والتي تعتبر ضرورية للتنبؤ بسلوك الترانزستور. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام طريقة التصحيح الكمي QC المعتمدة على معادلة شرودنجر والتي لا تحتاج إلى معايرة مقابل البيانات التجريبية أو بيانات المحاكاة. فى البداية تم استخدام صندوق المحاكاة (3D FE MC) لدراسة أداء الترانزستورات المختلفة مع دمج تصحيحات شرودنجر الكمية المتامثلة Isotropic Schrodinger QCs التى لا تتأثر باتجاه القناة. وأظهرت النتائج فوائد التقليص ودقة المحاكاة بالمقارنة بطرق أخرى. بعد ذلك تم تحسين نموذج التصحيحات الكمية QC من خلال دمج تصحيحات شرودنجر الكمية متباينة الخواص Anisotropic Schrodinger QCs المبنية على معادلة شرودنجر ثنائية الأبعاد التي تعتمد على اتجاه وادى الانتقال لتفسير إعادة توزيع ناقلات الشحنة (الالكترونات) بين الوديان. تم اثبات دقة صندوق المحاكاة المعدل بالمقارنة بالبيانات التجريبية للسلك النانومترى GAA NW FET بطول بوابة 22 نانومتر مع اتفاق ممتاز. لقد مكن تنفيذ ودمج تأثيرات تباين الخواص (التصحيح الكمى الذى يتأثر بتوجه القناة ووادى انتقال الإلكترونات) من دراسة إجهاد الشد أحادي المحور ، وهو معزز أداء مهم ، يتم تطبيقه على القناة في ترانزستورات FinFETs و الأسلاك النانومترية GAA NW. و تم توضيح كيف يقلل التقييد الكمي من فعالية الإجهاد بمقارنة النتائج بترانزستورات أكبر فى الحجم. أخيرًا ، تم دراسة مصدرًا مهمًا لتغير أداء ترانزستورات السلك النانومترى GAA NW FETs وهو خشونة الحافة الخطية line-edge roughness (LER) وإظهار التأثيرات المستحثة في GAA NW FETs المصغرة من حيث السلامة الكهروستاتيكية والتيار. تعزز نتائج هذه الرسالة استمرار الترانزستورات غير المستوية متعددة البوابات القائمة على السيليكون Si في إعطاء الأداء المطلوب فى مراحل التكنولوجيا المستقبلية.