Simulation sur les Stratégies de Minimisation de la Tension de Seuil dans les Transistors à Nanofils NWFET

Abstract

This work investigates the effect of physical and geometrical parameters on the threshold voltage of NWFET nanowire Field-Effect Transistors. This type of transistor was carefully selected for simulation due to its importance as a product of the evolution of transistor technology and the incorporation of nanowires in its fabrication. Using Matlab simulation, the influence of geometric dimensions and physical characteristics on the device performance was evaluated.We have observed that increasing both the temperature and doping concentration leads to a noticeable shift in the threshold voltage, reflecting heightened sensitivity to diffusion phenomena and electrostatic control of the channel. Similarly, reducing the nanowire diameter enhances confinement effects, thereby altering the density of states and the efficiency of electronic transport. The work function of the gate metal and the semiconductor, as well as the intrinsic carrier concentration, prove to be key levers for tuning the threshold voltage and optimizing device performance. --------------------------------------------------------------------------------- تبحث هذه الأطروحة تأثير المعاملات الفيزيائية والهندسية على توترالعتبة لترانزستورات الأسلاك النانوية ذات التأثير الميداني تم اختيار هذا النوع من الترانزستور بعناية للمحاكاة نظرا لاهميته كنتاج لتطور تكنولوجيا الترانزستور ودمج الأسلاك لقد لاحظنا أن زيادة درجة الحرارة والتركيز الشائبي تؤدي إلى تغير ملحوظ في جهد العتبة، مما يعكس حساسية متزايدة لظواهر الانتشار والتحكم الكهروستاتيكي في القناة. وبالمثل، فإن تقليل قطر السلك النانوي يعزز من تأثيرات الحصر الكمي، مما يغيّر كثافة الحالات وكفاءة النقل الإلكتروني. ويُعد كل من جهد العمل لمعدن البوابة ونصف الناقل، بالإضافة إلى التركيز الذاتي، من العوامل الأساسية التي يمكن الاستفادة منها لضبط جهد العتبة وتحسين أداء الجهاز. ------------------------------------------------------------------------------- Ce travail étudie l’éffet des paramètres physiques et géométriques sur la tension de seuil des transistors à effet de champ à nanofil NWFET . Ce type de transistor a été soigneusement sélectionné pour la simulation en raison de son importance en tant que produit de l’évolution de la technologie des transistors et de l’incorporation de nanofil dans sa fabrication .le logiciel Matlab a permis d’évaluer l’influence des dimensions géométrique et des caractéristiques physiques sur les performances du dispositif. Nous avons constaté que l’augmentation de la température et du dopage conduit à une modification sensible de la tension de seuil, traduisant une sensibilité accrue aux phénomènes de diffusion et de contrôle électrostatique du canal. De même, la réduction du diamètre du nanofil accentue les effets de confinement, modifiant la densité d’états et l’efficacité du transport électronique. Le travail de sortie du métal de grille et du semi-conducteur, ainsi que la concentration intrinsèque, s’avèrent être des leviers essentiels pour ajuster la tension de seuil et optimiser les performances du dispositif.