Simulação e análise de desempenho do biossensor TFET com comporta dupla de fonte modulada por dielétrico

Resumo

Neste trabalho, um túnel FET de trincheira de fonte dupla modulada dielétrica (DM-DSTGTFET) baseado em biossensor é proposto para a detecção de biomoléculas. DM-DSTGTFET adota fonte dupla e porta de trincheira para aumentar a corrente no estado e para gerar corrente bidirecional. Na estrutura proposta, duas cavidades são gravadas em óxido de porta de 1 nm para o preenchimento de biomoléculas. Uma simulação 2D na Tecnologia Computer-Aided Design (TCAD) é adotada para a análise do estudo de sensibilidade. Os resultados mostram que sob baixa tensão de alimentação, a sensibilidade da corrente do DM-DSTGTFET é tão alta quanto 1,38 × 10 ⁵ , e a sensibilidade de tensão limite pode chegar a 1,2 V. Portanto, o biossensor DM-DSTGTFET tem boas perspectivas de aplicação devido ao seu baixo consumo de energia e alta sensibilidade.

Introdução

No passado recente, um interesse significativo de pesquisa foi focado em biossensores de transistor de efeito de campo (FET) à base de silício devido às características promissoras de alta sensibilidade, atraso mínimo, dimensões escalonadas e baixo custo [1,2,3,4,5, 6]. Os biossensores baseados em FET têm a limitação de emissão de elétrons térmicos e têm uma inclinação subliminar (SS) que pode ser superior a 60 mV / década. Devido ao mecanismo de condução do túnel banda a banda (BTBT), o TFET supera a limitação e diminui o efeito de canal curto [7,8,9,10]. Portanto, o biossensor baseado em TFET emergiu como um candidato adequado para melhor sensibilidade e tempo de resposta do que o biossensor baseado em FET [11,12,13,14].

O método mais comum em TFETs aplicado para detecção de moléculas é baseado na modulação dielétrica. Uma porção do material dielétrico da porta é gravada para formar uma cavidade; quando as biomoléculas são preenchidas na cavidade, a constante dielétrica da cavidade muda, e uma mudança é refletida na corrente de dreno e nas características de transferência [15,16,17]. Ao mesmo tempo, a modulação dielétrica auxilia na detecção de moléculas carregadas e neutras. Atualmente, o conceito de modulação dielétrica tem sido recentemente utilizado no TFET, e o biossensor baseado em TFET dieletricamente modulado (DMTFET) tem atraído pesquisadores altamente valorizados. Um TFET p-n-p-n trabalhando como um biossensor para detecção de biomolécula livre de rótulo é estudado com simulação de dispositivo. Os resultados revelam que um biossensor baseado em TFET tem baixa corrente de estado desligado na ausência de biomoléculas e alta sensibilidade em relação à constante dielétrica e carga [18]. Foi observado em [19] que a presença de biomoléculas na cavidade perto do a junção do túnel pode levar a um acoplamento eficaz, o que leva a alta sensibilidade e também torna o DM-TFET resistente à redução de sensibilidade em uma dimensão inferior. Biossensores baseados em TFET de diferentes estruturas estão sendo estudados. Comparado com o DGTFET tradicional, incorporar a arquitetura de porta curta (SG) na estrutura DMTFET pode melhorar significativamente a sensibilidade e reduzir custos [20]. Portão baseado em plasma de carga underlap transistor de efeito de campo de túnel modulado dielétrico sem junção (CPB DM-JLTFET) pode obter a sensibilidade máxima (biomoléculas neutras e carregadas) selecionando apropriadamente o comprimento e a espessura da cavidade perto da junção de túnel sob a polarização apropriada [21]. Para melhorar a sensibilidade do biossensor, uma porta frontal n + bolso fortemente dopada e sobreposição de porta para fonte é introduzida em um transistor de efeito de campo de túnel modulado dieletricamente vertical (V-DMTFET) [22]. O transistor de efeito de campo de túnel de heterojunção de porta circular exibe maior sensibilidade do que a porta uniforme HJ TFET devido à sua arquitetura de porta não uniforme [23]. O TFET de trincheira de canal duplo exibe alta sensibilidade à corrente, bem como sensibilidade à tensão exorbitante [24]. O biossensor TFET de dupla porta e materiais metálicos duplos pode tornar a mudança de sensibilidade mais óbvia [25].

No entanto, a maioria dos biossensores é baseada no TFET de porta dupla, no qual as biomoléculas precisam ser adicionadas dos lados das portas em ambas as extremidades. Na estrutura proposta, as biomoléculas são adicionadas verticalmente a partir da parte superior do dispositivo, o que é uma operação mais simples. Além disso, como a área de sobreposição de porta-fonte é grande, ou seja, a área onde a interação da fonte e das biomoléculas é óbvia, a sensibilidade do biossensor DM-DSTGTFET é maior do que outros dispositivos, conforme mostrado na Tabela 1. A Tabela 1 resume o comparação das diferentes sensibilidades entre este trabalho e os resultados da pesquisa em outras referências.

Neste artigo, a sensibilidade do biossensor DM-DSTGTFET é estudada e o conteúdo específico é o seguinte. As Seções 2 e 3 descrevem a estrutura básica do dispositivo, processo de fabricação, modelo de simulação e método. A seção 4 caracteriza o efeito de diferentes fatores na sensibilidade do biossensor DM-DSTGTFET. Especificamente, as influências de diferentes constantes dielétricas, espessura da cavidade e biomoléculas carregadas nas características de transferência, o I _em / eu _desligado sensibilidade e △ V _th sensibilidade do dispositivo proposto. A seção 5 conclui os resultados da investigação realizada.

Estruturas do dispositivo

A Figura 1 mostra uma imagem em corte transversal do biossensor baseado em DM-DSTGTFET. O eletrodo de porta de DM-DSTGTFET tem uma função de trabalho de 4.2. A fim de aumentar a corrente no estado ligado do TFET, uma estrutura de fonte dupla é utilizada. As duas regiões de origem com concentração de dopagem de 1 × 10 ²⁰ cm ⁻³ são colocados simetricamente em ambos os lados do portão. O canal p com altura (H _c ) de 37 nm e concentração de dopagem de 1 × 10 ¹⁵ cm ⁻³ está abaixo da fonte e do portão. O dreno n com concentração de dopagem de 1 × 10 ¹⁷ cm ⁻³ e altura ( H _d ) de 18 nm está abaixo do canal. Dois óxidos nas regiões de origem são HfO ₂ com espessura de 2 nm. As duas regiões de bolso de espessura ( T _p ) 5 nm são colocados simetricamente em cada lado do portão com concentração de dopagem doador de 1 × 10 ¹⁹ cm ⁻³ . Além disso, para o biossensor proposto, T _boi (1 nm), T _c (5 nm) são a espessura do HfO ₂ óxido de porta e largura da cavidade do nanogap, respectivamente. Para facilitar uma mudança apropriada no parâmetro de sensibilidade, o valor da função de trabalho de metal do portão escolhido deve ser tal que o tunelamento possa ocorrer apenas quando as biomoléculas se acumulam na cavidade. É por isso que o trabalho em metal funciona Φ _MS =4,2 eV (sobre o HfO ₂ óxido de porta) é escolhido. Agora, cinco tipos diferentes de pequenas biomoléculas com diferentes constantes dielétricas (1, 2,5, 5, 11, 23) e cinco diferentes espessuras de cavidade nanogap (5 nm, 7 nm, 9 nm, 11 nm, 13 nm) são analisados para o biossensor proposto.

Vista esquemática em corte transversal do biossensor DM-DSTGTFET

O método de fabricação do DM-DSTGTFET é semelhante ao publicado [24]. A Figura 2 mostra as etapas de fabricação do DM-DSTGTFET proposto. Na primeira etapa, conforme mostrado na Fig. 2a, por meio de uma máscara, exposição, corrosão, implantação de íons e recozimento em um substrato de silício levemente dopado, uma região de drenagem na parte inferior do dispositivo é formada. A concentração de dopagem da região de drenagem formada é 10 ¹⁷ / cm ³ , e o íon dopante é o arsênico. Em seguida, o silício intrínseco é epitaxialmente cultivado no topo da região do dreno para formar a região do canal do dispositivo. Conforme mostrado na Fig. 2b, os dois cantos acima do canal estão gravados. Simultaneamente, N ⁺ a dopagem é depositada pela técnica de deposição de vapor químico (CVD) conforme descrito na Fig. 2c para formar as regiões de bolso de DM-DSTGTFET. Na região de origem, uma região de origem dupla à base de Si é cultivada por deposição de vapor químico (CVD) e mascaramento, exposição, corrosão, implantação de íons e recozimento são realizados para tipo P altamente dopado na região de origem, com um dopagem concentração de 10 ²⁰ / cm ³ , conforme mostrado na Fig. 2d. Na próxima etapa, a trincheira é feita na camada do canal e SiO ₂ é depositado na trincheira como mostrado na Fig. 2e. Em seguida, a trincheira é formada como representado na Fig. 2f. A metalização e a padronização são realizadas para obter os contatos da porta, conforme mostrado na Fig. 2g. Além disso, as cavidades são esculpidas em SiO ₂ em ambos os lados do portão, conforme mostrado na Fig. 2h. Na etapa final, 1 nm HfO ₂ é crescido na parede lateral das cavidades para obter a estrutura proposta conforme ilustrado na Fig. 2i.

Fluxo de fabricação para DM-DSTGTFET como biossensor

Método e modelo de simulação

Com o propósito de estudar o desempenho dos biossensores DM-DSTGTFET de forma mais clara, este artigo utiliza a ferramenta TCAD (sentaurus) para estudar a sensibilidade dos sensores TFET. Os modelos apropriados são adotados para uma simulação precisa.

O modelo BTBT não local considera o campo elétrico em cada ponto do caminho de tunelamento como uma variável, o que significa que a probabilidade de tunelamento BTBT depende da curvatura da banda na junção de tunelamento. O modelo de tunelamento não local está mais de acordo com a situação real da simulação TFET [29]. Portanto, o modelo BTBT não local é adotado neste artigo. O modelo Kane é usado para o modelo de tunelamento BTBT não local dinâmico no Sedeurus. No modelo Kane, a taxa de tunelamento BTBT é expressa como [30]:
$$ G _ {{{\ text {BTBT}}}} =A \ left ({\ frac {E} {{E_ {0}}}} \ right) ^ {P} \ exp \ left ({- \ frac {B} {{E_ {0}}}} \ right) $$ (1)
onde constante E ₀ =1 V / cm, P =2 para tunelamento de gap direto, e P =2,5 para tunelamento de gap indireto assistido por fônon. Uma vez que os dispositivos neste artigo são principalmente de silício, P escolha 2,5. O parâmetro A =4 × 10 ¹⁴ / cm ³ s, E é o campo elétrico e o fator exponencial B =9,9 × 10 ⁶ V / cm.

Shockley – Read – Hall (SRH) é escolhido para incluir a recombinação de portadores. O modelo de estreitamento do gap é utilizado para ativar o efeito de alta concentração no gap. As estatísticas de Fermi – Dirac são invocadas para incluir a mudança nas propriedades de uma região altamente dopada. O modelo de mobilidade em material de Si deve considerar o modelo de espalhamento de impurezas ionizadas ( µ _dop ), o modelo de espalhamento da interface ( µ _InterSc ) e o modelo de saturação de alto campo ( µ _F ) [31], e o modelo de mobilidade efetiva final pode ser expresso por:
$$ \ frac {{1}} {\ mu} =\ frac {{1}} {{\ mu _ {{{\ text {dop}}}}}} + \ frac {1} {{\ mu _ {{ {\ text {InterSc}}}}}} + \ frac {1} {{\ mu _ {{\ text {F}}}}} $$ (2)
O modelo de mobilidade Poole-Frenkel é introduzido no material que preenche a cavidade, e a mobilidade em função do campo elétrico é dada por:
$$ \ mu =\ mu _ {{0}} \ exp \ left ({- \ frac {{E_ {0}}} {KT}} \ right) \ exp \ left ({\ sqrt E \ left ({\ frac {\ beta} {T} - \ gamma} \ right)} \ right) $$ (3)
onde µ ₀ é a mobilidade de baixo campo, β e γ são parâmetros de ajuste, E ₀ é a energia de ativação efetiva e E é a força motriz (campo elétrico). K é a constante de Boltzmann, e T é a temperatura. O valor padrão de E ₀ e γ é 0, β =0,1.

Com base no modelo físico calibrado acima, as características elétricas do biossensor DM-DSTGTFET são analisadas.

Durante a simulação, quatro biomoléculas diferentes constantes dielétricas ( k =2,5, 5, 11, 23), espessura de cinco cavidades ( T _c =5, 7, 9, 11, 13 nm) e diferentes densidades de biomoléculas carregadas são consideradas na simulação e discussão. Em geral, uma referência é adotada ao estudar a sensibilidade do sensor. É proposta a referência que pode tornar óbvia a resposta do sensor à substância alvo. Assim, a referência é tomada no caso em que as cavidades são preenchidas com ar, ou simplesmente, a condição em que as biomoléculas não são preenchidas nas cavidades. Portanto, uma medida de sensibilidade de tensão de limiar, sensibilidade de drenagem de corrente e sensibilidade de inclinação de sublimiar do DM-DSTGTFET é definida como [22] [28] [32]:
$$ \ Delta V _ {{{\ text {th}}}} =V _ {{\ text {th (ar)}}} - V _ {{\ text {th (bio)}}} $$ (4) $ $ S _ {{{\ text {dreno}}}} =\ frac {{I _ {{\ text {ds (bio)}}} - I _ {{\ text {ds (ar)}}}}} {{I_ {{\ text {ds (ar)}}}}} $$ (5) $$ S _ {{{\ text {SS}}}} =\ frac {{SS _ {{{\ text {ar}}}} - SS _ {{{\ text {bio}}}}}} {{SS _ {{{\ text {air}}}}}} $$ (6)
onde V _{th (ar)} é a tensão limite do biossensor quando as cavidades são preenchidas com ar, e V _{th (bio)} é a voltagem limite quando as cavidades são preenchidas com biomoléculas. Da mesma forma, eu _{ds (ar)} e SS _air são a corrente de drenagem no estado e oscilação de sublimiar, respectivamente, do biossensor quando as cavidades são preenchidas com ar, e I _{ds (bio)} e SS _bio são a corrente de drenagem no estado e a oscilação subliminar, respectivamente, quando as cavidades são preenchidas com biomoléculas.

Por meio da análise das características elétricas do DM-DSTGTFET, a tensão de limiar, a corrente de drenagem no estado e a oscilação de sublimiar são extraídas para analisar a sensibilidade do biossensor.

Resultados e discussão

Impacto de diferentes biomoléculas em DM-DSTGTFET

A Figura 3 mostra a característica de transferência, variação de banda de energia, sensibilidade de tensão de limiar e sensibilidade de corrente de DM-DSTGTFET no estado ligado quando diferentes constantes dielétricas de biomoléculas preenchem a cavidade. Ao escolher uma função de trabalho de metal de portão inferior (Φ _MS =4.2), a sensibilidade da corrente de dreno pode ser estudada ajustando os diferentes k.

a Características de transferência, b variação das bandas de energia em relação ao eixo y, c eu _em / eu _desligado sensibilidade e d sensibilidade de tensão de limiar do biossensor DM-DSTGTFET para diferentes valores de k em V _d =0,5 V e T _c =5 nm

Como pode ser visto na Fig. 3a, com o k do dielétrico da porta aumenta, quanto mais forte a capacidade de controle da porta, a corrente no estado ligado também aumenta. A Figura 3b descreve o diagrama de banda de energia nos diferentes k de biomoléculas. Quando k =1, significa que não há biomoléculas preenchidas na cavidade. Nesse caso, a torção na banda de energia é minimizada. Além disso, quando o dielétrico da constante das biomoléculas na cavidade começa a aumentar, a banda de energia dobra cada vez mais fortemente. Isso significa que mais alinhamento de banda de energia ocorre em k mais altos e, assim, a largura da barreira na junção é reduzida. A Figura 3c mostra o efeito da constante dielétrica de biomoléculas em I _em e eu _em / eu _desligado sensibilidade de DM-DSTGTFET. Com o aumento em k , o eu _em e eu _em / eu _desligado a sensibilidade também melhora. Isso se deve ao fato de que, com o aumento de k, quanto mais severa a curvatura da banda de energia, a largura da barreira na junção fonte-canal diminui e, portanto, a possibilidade de túnel aumenta. Conforme a probabilidade de tunelamento aumenta, a geração de tunelamento de elétron BTBT aumenta, o que pode ser visto claramente na Fig. 4. O dispositivo proposto fornece o maior I _em / Eu _desligado sensibilidade de 1,1 × 10 ¹⁰ em k =23, que é obviamente maior do que os biossensores baseados em TFET publicados. A Figura 3d mostra a variação em V _th e △ V _th sensibilidade de DM-DSTGTFET em relação ao k das biomoléculas. Obviamente, como o k aumenta, mais rápido o I _em do dispositivo proposto aumenta, quanto menor for o limite de tensão. Enquanto isso, o △ V _th mostra uma tendência de aumento com aumento em k . A razão é que a diferença entre o V _th quando diferentes biomoléculas são preenchidas e o V _th quando nenhuma biomolécula é preenchida, fica maior. Em geral, o V _th quando preenchido com ar é maior do que outros valores de k. O DM-DSTGTFET proposto realiza no máximo △ V _th sensibilidade de 1,2 V a k =23. Portanto, o DM-DSTGTFET fornece alta sensibilidade de corrente, bem como sensibilidade de limite de voltagem para biomoléculas.

Geração de BTBT de elétrons no biossensor DM-DSTGTFET para diferentes biomoléculas quando Vd =0,5 V, T _c =5 nm e Vg =1,5 V

A Figura 5a mostra a sensibilidade SS e SS de DM-DSTGTFET quando as cavidades são preenchidas com diferentes biomoléculas. Aqui, é visto que o incremento na constante dielétrica, resulta em diminuição de SS e melhoria de S _SS . Quanto menor for o SS, menor será o consumo de energia do TFET e melhor será o desempenho do TFET. Portanto, conforme o valor de k aumenta, SS diminui, S _SS aumenta e a capacidade de controle do portão aumenta.

a Inclinação de sublimiar, sensibilidade de inclinação de sublimiar e b drenar a sensibilidade da corrente com diferentes biomoléculas quando V _d =0,5 V, T _c =5 nm e V _g =1,5 V

A sensibilidade da corrente de dreno varia em função de k para o DM-DSTGTFET proposto na Fig. 5b. A sensibilidade aumenta com o aumento de k. Isso se deve ao fato de que o aumento em k resulta no aumento do campo elétrico na junção do túnel, o que leva à redução na largura do túnel e, portanto, aumenta S _dreno.

Impacto de diferentes espessuras de cavidade em DM-DSTGTFET

Porque quando k =23, o S _dreno , △ V _th sensibilidade e S _SS do biossensor DM-DSTGTFET são os maiores (a conclusão tirada da seção anterior). Portanto, para estudar a influência da espessura da cavidade na sensibilidade do biossensor proposto de forma mais clara, esta seção é conduzida sob a condição de k =23.

A Figura 6 descreve as características de transferência do biossensor DM-DSTGTFET em diferentes espessuras de cavidade ( T _c ) Como T _c aumenta, a corrente ligada torna-se menor. O efeito de diferentes T _c em eu _em e eu _em / eu _desligado a sensibilidade de DM-DSTGTFET é representada graficamente na Fig. 7a. Quando T _c é aumentada, a capacitância entre a porta e o canal é reduzida, o que leva a uma largura de túnel maior na junção fonte-canal, resultando em menor corrente de drenagem. Para k =23, o eu _em e eu _em / eu _desligado a sensibilidade diminui com o aumento em T _c devido à melhoria no acoplamento capacitivo entre porta e canal para maior T _c . Por outro lado, o dispositivo proposto exibe uma tendência crescente em V _th e, portanto, em △ V _th sensibilidade com aumento em T _c conforme ilustrado na Fig. 7b. Isso ocorre porque o aumento em T _c reduz o I _em e, portanto, aumenta o V _th . Em outras palavras, o controle da porta sobre o canal reduz para uma cavidade mais ampla, o que leva a um V mais alto _th . Portanto, o DM-DSTGTFET funciona como um melhor biossensor de tensão para uma cavidade mais estreita.

Características de transferência do biossensor DM-DSTGTFET para diferentes valores de espessura da cavidade ( T _c ) em V _d =0,5 V, V _g =1,5 V e k =23

a Efeito de diferentes valores de espessura da cavidade ( T _c ) em I _em , eu _em / eu _desligado sensibilidade, b V _th e △ V _th de DM-DSTGTFET em V _g =1,5 V, V _d =0,5 V e k =23

Impacto de biomoléculas carregadas em DM-DSTGTFET

Para investigar a influência das diferentes cargas das biomoléculas na sensibilidade do sensor proposto, a faixa dinâmica e o limite de detecção foram primeiramente estudados. Neste documento, o DM-DSTGTFET pode detectar o material de detecção com uma densidade de carga variando de 10 ¹⁰ cm ⁻² a 10 ¹³ cm ⁻² , uma faixa de detecção mais ampla em comparação com outros sensores [32]. Portanto, na simulação a seguir, a densidade de carga dentro da faixa de limite dinâmico é usada para pesquisa de sensibilidade.

A Figura 8 mostra o efeito do preenchimento da cavidade com biomoléculas com diferentes cargas positivas e negativas nas características de transferência do DM-DSTGTFET sob diferentes k . Como pode ser visto, em k =2,5, sob biomoléculas carregadas positivamente e negativamente, a curva de transferência tem uma faixa de mudança maior. Portanto, a discussão a seguir se concentra no efeito de diferentes cargas positivas e negativas sobre a sensibilidade do biossensor DM-DSTGTFET quando k =2,5.

Características de transferência do biossensor DM-DSTGTFET para a constante dielétrica de biomoléculas, a carga positiva diferente eb diferente carga negativa de biomoléculas em V _d =0,5 V, V _g =1,5 V e T _c =5 nm

A Figura 9a descreve a variação de Íon e I _em / eu _desligado sensibilidade de DM-DSTGTFET em função de cargas positivas. O aumento da carga positiva de biomoléculas leva à melhoria de íons e I _em / eu _desligado sensibilidade do dispositivo proposto. A carga positiva na cavidade aumenta o dielétrico de óxido de porta eficaz, o que resulta no aumento da capacidade de controle da porta. Este aumento na capacidade de controle da porta causa diminuição na largura do túnel da junção do canal fonte, levando à melhoria em I _em e eu _em / eu _desligado sensibilidade. A Figura 9b demonstra o efeito da carga positiva de biomoléculas em V _th e △ V _th sensibilidade do DM-DSTGTFET. Observa-se que o V _th reduz e △ V _th a sensibilidade melhora com o aumento da carga positiva. Isso se deve ao fato de que a carga positiva na molécula aumenta o I _em e diminui V _th . A diminuição em V _th aumenta a diferença entre a tensão limite da biomolécula em relação ao ar, levando à melhoria em △ V _th .

a Efeito de diferentes cargas positivas de biomoléculas em I _em , eu _em / eu _desligado sensibilidade, b V _th e △ V _th de DM-DSTGTFET em V _g =1,5 V, V _d =0,5 V, k =2,5 e T _c =5 nm

A Figura 10a mostra a variação de I _em e eu _em / eu _desligado sensibilidade de DM-DSTGTFET em função de cargas positivas para k =2,5. O aumento da carga negativa das biomoléculas leva à diminuição do íon e I _em / eu _desligado sensibilidade do dispositivo proposto. A carga negativa na cavidade diminui o dielétrico de óxido de porta eficaz, o que resulta no aumento da capacidade de controle da porta. Esta diminuição na capacidade de controle da porta causa aumento na largura do túnel da junção fonte-canal, levando à diminuição de íons e I _em / eu _desligado sensibilidade.

a Efeito de diferentes cargas negativas de biomoléculas em I _em , eu _em / eu _desligado sensibilidade, b V _th e △ V _th de DM-DSTGTFET em V _g =1,5 V, V _d =0,5 V, k =2,5 e T _c =5 nm

A Figura 10b demonstra o efeito da carga negativa de biomoléculas em V _th e △ V _th sensibilidade do DM-DSTGTFET. Observa-se pela figura que para k =2,5, o V _th melhora e △ V _th a sensibilidade diminui com o aumento da carga negativa. Isso se deve ao fato de que a carga negativa na molécula diminui o I _em e aumentar V _th . O aumento em V _th aumenta a diferença entre a tensão limite da biomolécula em relação ao ar, levando à diminuição em △ V _th .

Conclusões

Em conclusão, DM-DSTGTFET tem alta sensibilidade para detecção de biomoléculas em aplicações de biossensores. No entanto, a capacidade de detecção da estrutura DM-DSTGTFET é avaliada examinando os efeitos introduzidos pela permissividade relativa, espessura da cavidade, biomoléculas carregadas, I _em / eu _desligado sensibilidade, SS e S _SS . Os resultados mostram que quanto maior a constante dielétrica, menor a espessura da cavidade, mais carregada positivamente e maior a sensibilidade do dispositivo proposto. Os resultados da simulação mostram que a estrutura proposta pode ser aplicada em dispositivos biossensores ultrassensíveis e de baixo consumo.

Abreviações

DM-DSTGTFETS:: Transistores de efeito de campo do túnel de trincheira de fonte dupla modulados dielétricos
TCAD:: Tecnologia de design auxiliado por computador
BTBT:: Tunelamento banda a banda
DGTFET:: Transistores de efeito de campo de túnel de porta dupla
SS:: Declive de sublimiar

Dispositivos triboelétricos de alto desempenho via polarização dielétrica:Uma revisão Modelo analítico para a temperatura máxima do canal em Ga2O3 MOSFETs

Nanomateriais

Materiais Poliméricos

biológico

Corante

Especiarias