Project Details
Projekt
Deterministische Simulation der fundamentalen Transport- und Rauschprozesse in Halbleiterbauelementen
Subject Area
Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
Term
from 2007 to 2011
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 30553652
Schon aktuelle Transistoren haben entweder Kanallängen oder Basisdicken von weniger als 30 Nanometern, wobei dieser Wert in der Zukunft noch weiter abnehmen wird (in 2010 etwa l0 nm Kanallänge), und diese Bauelemente werden extrem kurze Schaltzeiten und Grenzfrequenzen von deutlich über 300 GHz aufweisen. Eine Simulation mit makroskopischen Transportmodellen ist dann nicht mehr ausreichend, und es soll daher erstmals ein Simulationsprogramm basierend auf der semiklassischen Boltzmanntransportgleichung (BTG) entwickelt werden, in dem auch das Pauli-Prinzip exakt berücksichtigt wird und mit dem man die Kleinsignalparameter und das elektronische Rauschen im technisch relevanten Frequenzbereich von 1 bis 1012Hz bestimmen kann. Mit der üblicherweise verwendeten Monte-Carlo-Methode ist dies nicht möglich und es soll ein deterministisches Lösungsverfahren verwendet werden, bei dem die BTG mit Kugelfunktionen und finiten Differenzen über dem zweidimensionalen Ortsraum diskretisiert wird. Es sollen Verfahren zur numerischen Stabilisierung der diskretisierten Gleichungen und zum Speicher effizienten Lösen entwickelt werden. Nach Implementierung aller notwendigen physikalischen Prozesse soll das Modell zur Simulation von sehr schnellen SiGe- HBTs eingesetzt und die prinzipbedingten Geschwindigkeitsgrenzen dieser Transistoren untersucht werden. Desweiteren sollen fundamentale Transport- und Rauschprozesse in Dekananometertransistoren detailliert studiert werden.
DFG Programme
Research Grants
