On the Physical Behavior of Cryogenic IV and III-V Schottky Barrier MOSFET Devices (Juli 2017)

In einer gemeinsamen Veröffentlichung mit Wissenschaftlern aus Deutschland, Frankreich und den USA im Juli 2017 behandelten Prof. Dr.-Ing. Alexander Klös und Dr. Mike Schwarz das physikalische Verständnis des Ladungstransport von Schottky Barrier MOSFETs insbesondere mit dem Effekt des Schottky Barrier Lowering und dem Fokus auf cryogene Anwendnungen - sprich für Temperaturen bis zu -196,15°C (77K). Sie konnten ihre Simulationen mit realen Messdaten verifizieren und zeigen, dass das Simulationsmodell und die Realität nahezu identisch waren. 

Wie in "On the Physical Behavior of Cryogenic IV and III-V Schottky Barrier MOSFET Devices" dargelegt wurden wesentliche Effekte mithilfe des Modells extrahiert und die Einflussparameter des Ladungstransports - d.h. des Stromes hinsichtlich des Temperatureinflusses - untersucht. So ließ sich belegen, dass unter idealen Bedingungen Schottky Barrier MOSFETs mit klassischen MOSFETs konkurrieren können und sogar Vorteile bieten.

Zusätzlich konnte das Simulationsmodell zeigen, dass Kanalmaterialen neben Silizium (z.B. Gallium-Arsenid) aufgrund der physikalischen Eigenschaften nicht unbedingt zu einer Performancesteigerung in diesen Bauteilen beitragen.
 

Alexander Klös ist Professor am Fachbereich Elektro- und Informationstechnik (EI) und Leiter der AG Nanoelektronik/Bauelementmodellierung. Mike Schwarz erlange seinen Doktor am Fachbereich EI im Jahr 2012 und ist heute Leader des MEMS Dioden-Design Teams bei Robert Bosch GmbH.