FONE-Bauelemente-Elektronik mit Nanowires und Nanotubes_DEWINT

Kritische Komponenten für die Nanotechnologie, wie Kohlenstoff Nanotubes (CNTs) und Silizium Nanowires (Si NWs), eignen sich hervorragend zur Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Dimensionalität und Abmessungen einerseits und und den physikalischen Eigenschaften andererseits. Da speziell für elektronische Anwendungen eletrische Leitfähigkeit gut vorhersagbar und steuerbar sein muss, gewinnt das Verständins und die Characterisierung der elektronischen Transport- und Rauscheigenschaften in ein-dimensionalen Strukturen auch an technologischer Bedeutung. Ziel dieses Projekts ist die experimentelle und theoretische Untersuchung des elektronischen Transports und Rauschens in Kohlenstoff-Nanotube- und Silizium-Nanowire-Bauelementen. Partner dieses Gemeinschaftsprojekts sind IEIIT-CNR (I), TU Wien (A), De Montfort Universität (UK), and die Universität von Cambridge (UK). Die Partner aus England fertigen individuell kontaktierte, mit einem Gate versehene CNTs und Si NWs und charakterisieren deren elektrische und Rauscheigenschaften von Raumtemperatur bis Heliumtemperatur. Im Teilprojekt der TU Wien wird ein numerischer Simulator entwickelt, der den elektronischen Transport in Nanotube- und Nanowire-Bauelementen realistisch beschreiben soll. Für CNTs wir die Methode der nicht- Gleichgewichts-Green`s Funktionen angewendet, wobei Streuprozesse berücksichtigt werden. Das 1D Elektronengas in Si Nanowire-Bauelmenten wird mit einer subband Monte Carlo Methode in Verbindung mit Tunnelmodellen für die Kontakte beschrieben. In iesem Projekt wird der Bauelemente- und Schaltungssimulator MINIMOS-NT weiter entwickelt. Zur Beschreibung von realistichen, dreidimensionalen Strukturen werden die 1D Transportgleichungen selbstkonsistent mit der dreidimensionalen Poissongleichung gelöst. Physikalische Modellierung ist erforderlich für die Kontakte, das Phononenspektrum, Streuprozesse und Defekte. Die Simulationsmodelle werden mit Hilfe der gefertigten und charakterisierten Bauelmente verifiziert. Simulationen werden auch eingesetzt, um physikalische Parameter zu extrahieren. Nanowire- und Nanotube-Bauelemente wurden in den letzten Jahren in Hinblick auf ihre Eignung als mögliche Alternativen zu CMOS Bauelementen untersucht. In diesem Projekt werden mit Hilfe der Bauelementesimulation Leistungsmerkmale, wie Nennstrom, Leckstrom und Hochfrequenz-Eigenschaften von Nanowire- und Nanotube- Bauelementen und anderen Multigate FET-Architekturen verglichen.