Large-signal model of 2DFETs : compact modeling of terminal charges and intrinsic capacitances
Pasadas, Francisco (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Marin, Enrique G. (Universidad de Granada. Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores)
Toral-Lopez, Alejandro (Universidad de Granada. Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores)
Ruiz, Francisco G. (Universidad de Granada. Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores)
Godoy Medina, Andres (Universidad de Granada. Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores)
Park, Saungeun (The University of Texas. Department of Electrical and Computer Engineering (USA))
Akinwande, Deji (The University of Texas. Department of Electrical and Computer Engineering (USA))
Jiménez Jiménez, David (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Data:	2019
Resum:	We present a physics-based circuit-compatible model for double-gated two-dimensional semiconductor-based field-effect transistors, which provides explicit expressions for the drain current, terminal charges, and intrinsic capacitances. The drain current model is based on the drift-diffusion mechanism for the carrier transport and considers Fermi-Dirac statistics coupled with an appropriate field-effect approach. The terminal charge and intrinsic capacitance models are calculated adopting a Ward-Dutton linear charge partition scheme that guarantees charge conservation. It has been implemented in Verilog-A to make it compatible with standard circuit simulators. In order to benchmark the proposed modeling framework we also present experimental DC and high-frequency measurements of a purposely fabricated monolayer MoS-FET showing excellent agreement between the model and the experiment and thus demonstrating the capabilities of the combined approach to predict the performance of 2DFETs.
Ajuts:	Ministerio de Economía y Competitividad TEC2017-89955-P Ministerio de Economía y Competitividad TEC2015-67462-C2-1-R Ministerio de Ciencia e Innovación RTI2018-097876-B-C21 European Commission 785219 Ministerio de Economía y Competitividad IJCI-2017-32297 Ministerio de Economía y Competitividad FPU16/04043
Nota:	Altres ajuts: Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía and European Regional Development Fund (ERDF), ref. SOMM17/6109/UGR
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Charge conservation ; Circuit compatible models ; Circuit simulators ; Drain current models ; High frequency measurements ; Intrinsic capacitance ; Large signal modeling ; Two-dimensional semiconductors
Publicat a:	npj 2D Materials and Applications, Vol. 3 (December 2019) , art. 47, ISSN 2397-7132

DOI: 10.1038/s41699-019-0130-6

7 p, 1.6 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats