In this paper, the nanotube electrostatic plasma-based tunnel field-effect transistor (EP-NTTFET) has been proposed. The use of external bias on the side contacts of the source/drain region helps in the induction of charge carriers even with the use of the polysilicon electrode. The analog parameters are studied such as OFF-current, ON-current, I ON /I OFF , sub-threshold slope, threshold voltage, transconductance, TGF, cut-off frequency and DIBL with channel length (L C ), Nanotube radius (T Si ) and Source voltage (V S ) variation. The channel length (L C ) varies from 10 to 50 nm, OFF-current varies from 3.79 × 10 –13 A/um to 6.79 × 10 –19 A/um, sub-threshold slope improves from 36.88 mV/decade to 9.6 mV/decade and I ON /I OFF current ration improves from the order of 10 7 to 10 13 . The nanotube radius (T Si ) varies from 3.5 nm to 12 nm, so ON-current varies from 2.6 × 10 –5 A/um to 4.78 × 10 –5 A/um, OFF-current increases and sub-threshold slope increases from 18.28 mV/decade to 26.9 mV/decade. The source voltage (V S ) varies from – 0.2 V to – 1.2 V, so ON-current varies from 7.88 × 10 –6 A/um to 3 × 10 –5 A/um, OFF-current increases from 6.5 × 10 –19 A/um to 2.25 × 10 –15 A/um, sub-threshold slope improves from 24.84 mV/decade to 20.83 mV/decade and threshold voltage decreases from 0.36 V to 0.25 V. To reduce the thermal budget with simple fabrication steps and lower random dopant fluctuations (RDFs) electrostatics plasma-based nanotube TFET is used. The proposed device EP-NTTFET provides higher ON current, higher I ON /I OFF current ratio, better sub-threshold slope, and lower threshold voltage.

中文翻译：

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基于静电等离子体的无掺杂纳米管TFET性能分析

在本文中，提出了基于纳米管静电等离子体的隧道场效应晶体管（EP-NTTFET）。即使在使用多晶硅电极的情况下，在源极/漏极区的侧触点上使用外部偏置也有助于电荷载流子的感应。研究了模拟参数，例如关断电流、导通电流、I ON /I OFF 、亚阈值斜率、阈值电压、跨导、TGF、截止频率和 DIBL 与通道长度 (LC )、纳米管半径 (T Si ) 和源极电压 (VS ) 变化。通道长度 (LC ) 从 10 到 50 nm 变化，关断电流从 3.79 × 10 –13 A/um 变化到 6.79 × 10 –19 A/um，亚阈值斜率从 36.88 mV/decade 提高到 9.6 mV/十年和I ON /I OFF 电流比从10 7 到10 13 的数量级提高。纳米管半径 (T Si ) 从 3.5 nm 到 12 nm，所以导通电流从 2.6 × 10 –5 A/um 变化到 4.78 × 10 –5 A/um，关断电流增加，亚阈值斜率从 18.28 mV/decade 增加到 26.9 mV/decade。源电压 (VS ) 从 – 0.2 V 到 – 1.2 V 变化，因此导通电流从 7.88 × 10 –6 A/um 变化到 3 × 10 –5 A/um，关断电流从 6.5 × 10 –19 增加A/um 到 2.25 × 10 –15 A/um，亚阈值斜率从 24.84 mV/decade 提高到 20.83 mV/decade，阈值电压从 0.36 V 降低到 0.25 V。通过简单的制造步骤来减少热预算并降低使用随机掺杂波动 (RDF) 静电基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。关断电流增加，亚阈值斜率从 18.28 mV/decade 增加到 26.9 mV/decade。源电压 (VS ) 从 – 0.2 V 到 – 1.2 V 变化，因此导通电流从 7.88 × 10 –6 A/um 变化到 3 × 10 –5 A/um，关断电流从 6.5 × 10 –19 增加A/um 到 2.25 × 10 –15 A/um，亚阈值斜率从 24.84 mV/decade 提高到 20.83 mV/decade，阈值电压从 0.36 V 降低到 0.25 V。通过简单的制造步骤来减少热预算并降低使用随机掺杂波动 (RDF) 静电基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。关断电流增加，亚阈值斜率从 18.28 mV/decade 增加到 26.9 mV/decade。源电压 (VS ) 从 – 0.2 V 到 – 1.2 V 变化，因此导通电流从 7.88 × 10 –6 A/um 变化到 3 × 10 –5 A/um，关断电流从 6.5 × 10 –19 增加A/um 到 2.25 × 10 –15 A/um，亚阈值斜率从 24.84 mV/decade 提高到 20.83 mV/decade，阈值电压从 0.36 V 降低到 0.25 V。通过简单的制造步骤来减少热预算并降低使用随机掺杂波动 (RDF) 静电基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。所以导通电流从 7.88 × 10 –6 A/um 变化到 3 × 10 –5 A/um，关断电流从 6.5 × 10 –19 A/um 增加到 2.25 × 10 –15 A/um，亚阈值斜率从 24.84 mV/decade 提高到 20.83 mV/decade，阈值电压从 0.36 V 降低到 0.25 V。为了通过简单的制造步骤和更低的随机掺杂波动 (RDF) 静电来减少热预算，使用了基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。所以导通电流从 7.88 × 10 –6 A/um 变化到 3 × 10 –5 A/um，关断电流从 6.5 × 10 –19 A/um 增加到 2.25 × 10 –15 A/um，亚阈值斜率从 24.84 mV/decade 提高到 20.83 mV/decade，阈值电压从 0.36 V 降低到 0.25 V。为了通过简单的制造步骤和更低的随机掺杂波动 (RDF) 静电来减少热预算，使用了基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。为了通过简单的制造步骤和较低的随机掺杂波动 (RDF) 静电来减少热预算，使用基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。为了通过简单的制造步骤和较低的随机掺杂波动 (RDF) 静电来减少热预算，使用基于等离子体的纳米管 TFET。建议的器件 EP-NTTFET 提供更高的导通电流、更高的 I ON /I OFF 电流比、更好的亚阈值斜率和更低的阈值电压。