Simulationen legen neue Leckagepfade in GAAFETs offen

14. Oktober 2026

Simulationen legen neue Leckagepfade in GAAFETs offen

Bild: ChatGPT

Forscher von Sandia National Laboratories und dem Luxembourg Institute of Science and Technology haben eine Arbeit vorgelegt, die neue Leckagepfade in GAAFETGate-All-Around Field-Effect TransistorsTransistoren mit umlaufendem Gate, die den Kanal von mehreren Seiten elektrisch kontrollieren.s sichtbar machen soll. Untersucht wird damit ein Transistortyp, der als Nachfolger von FinFETsFin Field-Effect TransistorsDreidimensional aufgebaute Feldeffekttransistoren mit einem finnenförmigen Kanal. gilt und für die weitere Skalierung bei fortgeschrittenen Technologieknoten eine zentrale Rolle spielt.

Im Mittelpunkt steht ein Stromverhalten, das bei negativen Gate-Spannungen deutlich vom thermionischen Modell abweicht und mit weiter sinkender Gate-Spannung zunimmt. Bisher wurde diese Leckage auf direkten Gate-Drain-Tunnelstrom durch das high-k-Dielektrikum zurückgeführt, verstärkt durch DIDBLdrain-induced dielectric barrier loweringEine drainspannungsinduzierte Verringerung der Dielektrikumsbarriere kann Leckage begünstigen.. Die Arbeit setzt hier an und versucht, den Pfad räumlich aufzulösen.

Dazu kommen ladungsselbstkonsistente NEGFnon-equilibrium Green functionEin quantenmechanischer Formalismus zur Beschreibung von Transport in nanoskaligen Bauelementen.-Simulationen zum Einsatz, die auf der CBRcontact block reductionEine Reduktionsmethode, die den Rechenaufwand bei Transportrechnungen über Kontakte verringert.-Methode basieren. Mit diesem Ansatz wird das Verhalten des Bauelements nicht nur als Gesamtstrom beschrieben, sondern entlang der Struktur differenziert betrachtet. So lässt sich der Leckagekanal in der GAAFETGate-All-Around Field-Effect TransistorsTransistoren mit umlaufendem Gate, die den Kanal von mehreren Seiten elektrisch kontrollieren.-Architektur genauer verorten.

Die Studie trägt den Titel „Revealing New Leakage Paths in GAAFETGate-All-Around Field-Effect TransistorsTransistoren mit umlaufendem Gate, die den Kanal von mehreren Seiten elektrisch kontrollieren.s using Predictive First-Principles Simulations“ und wurde als technische Vorabveröffentlichung mit arXiv-Referenz 2610.14298 genannt. Weitere technische Details zur konkreten Ausprägung des Bauelements wurden in dem bereitgestellten Text nicht ausgeführt.

Quelle: Semiconductor Engineering

Hintergrund dazu: Bauelemente

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