I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 ,  A u g u st   201 9 ,   p p .   2 8 6 3 ~2 8 7 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 2 8 6 3 - 2873          2863       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   G eo m etri c and p r o cess   desig n of u l t ra - thin  junc tionle ss  doub le  g a te  v ertic a l M O SFETs       K .   E .   K a ha rudin ,  F .   Sa lehud din ,  A.   S.  M .   Z a in,  A m ee r  F .   Ro s la n   M iNE,   Ce n tre f o r  T e lec o m m u n ic a ti o n   Re se a rc h   a n d   In n o v a ti o n ,   F a c u lt y   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m p u t e r  En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n ik a l  M a la y sia   M e l a k a   (U T e M ),   Ha n g   T u a h   Ja y a ,   Du rian   T u n g g a l,   7 6 1 0 0   M e lak a ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   10 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   15 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A p r   4 ,   2 0 1 9       T h e   ju n c ti o n les s  M OSF ET   a rc h it e c tu re s  a p p e a r  to   b e   a tt ra c ti v e   i n   re a li z in g   th e   M o o re ’s  law   p re d ictio n .   In   t h is  p a p e r,   a   c o m p re h e n siv e   2 - D  sim u latio n   o n   ju n c ti o n les s  v e rti c a l  d o u b le - g a te  M OSF ET   (J L D G V M )  u n d e r  g e o m e tri c   a n d   p r o c e ss   c o n sid e ra ti o n   w a s  in tro d u c e d   i n   o r d e r  to   o b tain   e x c e ll e n t   e lec tri c a l  c h a ra c teristics .   G e o m e tri c a l  d e sig n s  su c h   a s  c h a n n e l  len g th   (L ch )  a n d   p il lar  t h ick n e ss   (T p )  w e re   c o n sid e re d   a n d   th e   im p a c t  o n   th e   e lec tri c a l   p e rf o r m a n c e   wa s   a n a l y z e d .   T h e   i n f lu e n c e   o f   d o p in g   c o n c e n tratio n   a n d   m e tal   g a te  w o rk   f u n c ti o n   (W F )  w e re   f u rth e r  in v e stig a ted   f o r  a c h iev in g   b e tt e r  p e rf o r m a n c e .   T h e   re su lt s sh o w   th a t  th e   sh o rter L ch   c a n   b o o st t h e   d ra in   c u rre n t   (I D )  o f   n - JLD G V M   a n d   p - JL DG V M   b y   a p p ro x im a t e l y   6 8 %   a n d   7 0 %   re sp e c ti v e l y .   T h e   I D   o f   th e   n - JL V DG M   a n d   p - JL V DG M   c o u ld   p o s sib ly   b o o st   u p   t o   4 2 %   a n d   7 8 %   re sp e c ti v e l y   a s  th e   T p   is  sc a led   d o w n   f ro m   1 1 n m   to   8 n m .   T h e   c h a n n e l  d o p in g   (N ch )  is  a lso   a   c rit ica l  p a ra m e ter,  a ff e c ti n g   th e   e lec tri c a l   p e rf o r m a n c e   o f  b o th   n - JL D G V M   a n d   p - JL DG V M   in   w h ich   1 5 %   a n d   3 9 %   im p ro v e m e n ts  a re   o b se rv e d   in   th e ir  re sp e c ti v e   I D   a s  th e   c o n c e n tratio n   lev e l  is  in c re a se d   f ro m   1 E1 8   to   9 E 1 8   a to m /c m 3 .   In   a d d it io n ,   t h e   a d ju stm e n t  o f   th re sh o l d   v o lt a g e   c a n   b e   re a l ize d   b y   v a r y in g   th e   m e tal  W F .   K ey w o r d s :   C h a n n el  d o p in g   C h a n n el  len g t h   Do p in g   co n ce n tr atio n   P illar   th ick n es s   S o u r ce /d r ain   d o p in g   W o r k   f u n ctio n   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   F.  Saleh u d d in ,   C en tr e  f o r   T elec o m m u n icatio n   R e s ea r ch   an d   I n n o v at io n ,     Facu lt y   o f   E lectr o n ics an d   C o m p u ter   E n g i n ee r i n g ,     Un i v er s iti T ek n ik al  Ma la y s ia  Me lak a  ( UT eM ) ,     Han g   T u ah   J a y a,   Du r ia n   T u n g g al,   7 6 1 0 0   Me lak a ,   Ma lay s ia.   E m ail:  f au z i y a h @ u te m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   Fo r   m o r e  t h an   a  d ec ad e,   Mo o r e’ s   la w   h as   b ee n   a n   u lt i m a te  g u id eli n e   f o r   MO SF E T   m i n it u ar izatio n .   T h e  m ai n   o b s tacle   o f   s h r i n k in g   t h e  d i m e n s io n   o f   MO SF E T   is   th e  d ec r ea s e  in   g ate  co n tr o llab ilit y   o v er   th e  c h an n el   d u e  to   h i g h   ele ctr ic  f ield   [1 - 4] .   An   al ter n at iv e  s o lu tio n   t o   i m p r o v e  t h e   g ate  co n tr o l  o v er   th e  c h an n el  is   b y   ad d in g   an   ex tr a  g ate  [5 - 10] .   Mu lt i - g at e  MO SF E T s   h a v e  b ee n   r ec o g n ized   p r o m i s in g   ca n d id ates  f o r   f u t u r e  s ca li n g   o f   MO S FET   tech n o lo g ies.  T h e s e  m u lti - g ate  d ev ices,  ap ar t  f r o m   p r o v id i n g   b etter   i m m u n it y   o f   s h o r t  c h an n el  e f f ec ts   ( SC E ) ,   ar e  s till   n o t  r ea l l y   p er f ec t   an d   s u f f er ed   f r o m   s i m ilar   ch a llen g es   en co u n ter ed   w it h   co n v e n tio n al  b u lk   MO SF E T .   T h e  m o s t   cr u cial  ch allen g e  is   to   f o r m   a n   u l tr a - s h allo w  s o u r ce /d r ain   ( S /D)   j u n c tio n s   w it h   h i g h   d o p in g   co n ce n tr ati o n   g r ad ie n t,  w h ic h   n ee d s   a n   ad v an ce d   S /D  a n d   ch an n el  en g i n ee r in g   [ 1 1 ] .   R ec en tl y ,   a  lo t  o f   j u n ctio n le s s   MO SF E T   s tr u ctu r es  [ 1 2 - 19]   h av e  b ee n   in tr o d u ce d   to   o v er co m e  t h e  d if f ic u ltie s   i n   f o r m i n g   u ltra - s h a llo w   j u n ct io n s .   T h e  m a in   d e s ig n   cr ite r ia  o f   j u n ctio n les s   MO SF E T   is   th at  th e  c h an n el   an d   S/D  r eg io n   ar e  d o p ed   w ith   t h e  s a m e  d o p an t  t y p e  ( n -   o r   p - ty p e)   an d   ar e  n o r m all y   e m p lo y ed   i n   th e  r an g e  o f   1 0 18   to   1 0 20   cm - 3   [ 2 0 ] .   T h er e  i s   n o   j u n ctio n   f o r m ed   b et w ee n   th e  c h an n el   an d   S/D  r eg io n s ,   th er eb y   s i m p li f y i n g   th e  f ab r icatio n   p r o ce s s .   J u n ctio n les s   MO SF E T s   w o r k   in   d ep letio n   m o d e,   w h ich   s i g n i f ica n tl y   r el y   o n   th e  u l tr a - t h i n   b o d y   ar c h ite ctu r e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 8 6 3   -   2873   2864   I n itial  w o r k   r ep o r ted   in   [ 2 1 ]   r ev ea led   th a t  t h e  p h y s ics  o f   j u n ct i o n le s s   M OSFET   is   d i f f e r en t  f r o m   th e  co n v e n tio n al  MO SF E T .   C u r r en t  co n d u ctio n   i n   J u n ctio n les s   M O SF E T s   is   b ased   o n   b u lk   p h e n o m e n a  i n   w h ic h   th e  g ate  v o ltag e  w o u l d   in d u ce   th e  d ep leted   r eg io n   in   th e  u ltra - th in   c h an n el  in   o r d e r   to   tu r n   o f f   th e  tr a n s i s to r .   Me an w h i le,   t h e   ch a n n e l  r eg io n   ( u ltra - th i n   b o d y )   s h o u ld   b e  h i g h l y   d o p ed   in   o r d er   to   tu r n   o n   th e  tr an s is to r   in s tan tl y .   T h e  s i m u lat io n   co m p ar is o n   b et w e en   J u n ctio n les s   n a n o w ir es  tr an s i s to r   ( J N T )   an d   th e  i n v er s io n   m o d e  m u lti - g at e  FET   ( Mu GFET )   w a s   r ep o r ted   in   [ 2 1 ]   an d   it  w as  co n d u cted   u s i n g   A T L AS   m o d u le  o f   Sil v ac o .   T h e  r esu l ts   r ev ea led   t h at  t h e  s u b t h r esh o ld   s w i n g   ( SS )   o f   t h e  J NT   w as  2 1 %  lo w er   t h a n   Mu GFET ,   i m p l y in g   t h at  t h e   J NT   h as  f aster   s w i tch i n g   c ap ab ilit y   th a n   M u GFET .   T h is   h ap p en s   d u e  to   th e  u til izatio n   o f   h ig h   d o p in g   an d   u ltra - t h i n   b o d y   in   J NT   s tr u ctu r e  th a t  allo w s   a  h ig h er   elec tr o n   m o b ilit y   i n   th e  ch a n n e l.  A   n o v el  d esig n   an al y s is   f o r   a  j u n ctio n les s   d o u b le  g ate  v er tical  MO S FET   ( J L DGVM )   u s i n g   Sil v ac o   T C A D  ( A T L A S)  w as   p r ev io u s l y   r ep o r ted   in   [ 2 2 ] .   T h e  r esu lts   f o u n d   th at  th e  d r a in   b ar r ier   lo w er in g   ( DI B L ) ,   s u b th r es h o ld   s w i n g   ( SS )   an d   leak a g e  cu r r e n t  ( I OFF )   o f   th e  j u n ctio n les s   d ev ice  ar e  m u c h   lo w er   th a n   th e  j u n ct io n   d ev ice.   T h is   m ig h t  h ap p e n   d u e  to   t h e  ab s e n ce   o f   th e  j u n c tio n   i n   w h ic h   th e  d ep eletio n   la y er   w id th   at  d r ain   a n d   s o u r ce   w a s   to tal l y   eli m i n ated .   Fu r t h er m o r e,   t h e  ap p licatio n   o f   m etal - g ate  a n d   h a f n i u m   d io x id e  ( Hf O 2 )   to   th e  J L DGVM   s tr u ct u r e  d id   co n tr ib u te  a  s i g n if ican t   i m p r o v e m en t o f   t h e  o n - cu r r en t ( I ON ) .   T h e  m etal - g ate  w o r k   f u n ctio n   ( W F)  w as  tu n ed   to   o b tain   a  h ig h er   I ON   m ag n it u d e   f o r   m u ch   b et ter   p er f o r m a n ce   o f   th e  d ev ice.   A lt h o u g h ,   th e  t h at  j u n ctio n le s s   v er tical  co n f i g u r atio n   h a s   co n tr ib u ted   a  s i g n i f ica n t   b o o s t  o n   th e  elec tr o s tatic  p er f o r m a n ce ,   it  s till   r eq u ir es  i n - d ep t h   i n v e s t ig atio n   o n   t h e  i m p ac t  o f   g eo m etr ical  an d   p r o ce s s   p ar am eter   v ar iatio n   ( i.e .   c h an n el  le n g t h ,   p illar   t h ic k n e s s ,   ch an n el   d o p in g ,   s o u r ce /d r ai n   d o p in g   an d   m etal - g at e   w o r k f u n c tio n )   o n   t h e  elec tr o s t atic  p er f o r m an ce   o f   t h e   d ev ic e.   T h u s ,   th i s   r ec en t  s t u d y   w ill   p r o v id e  a  d etailed   ap p r o ac h   o f   d esig n i n g ,   s t u d y in g ,   a n al y zi n g   an d   i m p r o v i n g   tr an s is to r   p er f o r m a n ce   u s in g   Sil v ac o   T C A D  s i m u lat io n   to o ls .   I t  w ill   also   p r o v id e  a  s i g n i f ica n t  in   s i g h t  o n   t h e  d esi g n   co n s id er atio n   o f   t h e  J L D GVM   i n   r eg ar d   w it h   th e  elec tr o s tatic  b eh av io u r s   s u c h   as d r ain   cu r r e n t,  cu r r en t d en s it y   a n d   s u b t h r es h o ld   s w in g .       2.   UL T RA - T H I N  J L D G VM ’ s   DE S I G N   A   2 - D  s i m u latio n   f o r   u ltra - t h i n   J L DGV Ms  w er e  in v e s ti g ate d ,   an d   th e  p r o ce s s   f lo w   o f   t h e   d ev ice  is   d ep icted   in   Fig u r e  1 .   T h e  d ev ice  p r o ce s s   in cl u d es  t h e  u ltra - t h in   p illar   f o r m atio n ,   t h e   h ig h - k   m etal - g ate   ( HKM G)   d ep o s itio n ,   s o u r ce /d r ain   i m p la n tatio n   an d   m e talliz atio n .           Fig u r e  1 .   Si m u lated   p r o ce s s   f l o w   f o r   u ltra - t h i n   J L DG VM ’ s   d esig n       2 . 1 .   J L DG VM ’ s   s t ruct ure   T h e  u lt r a - th in   J L DGVM s   u ti li ze d   h af n iu m   d io x id e  ( Hf O 2 )   a s   a  d i ele ct r ic  c o m b in ed   w ith   m etal - g ate,   tu n g s ten   s ilic id e  ( W Si x ) .   T h e   s im u lated   n - J L DGVM   is   a  h ea v ily   n - t y p e  d o p ed   ( 1 x 1 0 18   cm - 3   o f   A r s en i c )   ch an n el  w ith   1 0 - 7 n m   r an g e  o f   s ili co n   p il la r ’ s   th ick n ess   ( T p )   an d   1 5 - 1 2 n m   r an g e  o f   c h an n el  len g th   ( L ch ).   I n   co n t r as t,  th e  s im u lated   p - J L DGVM   is   h ea v ily   d o p e d   w ith   1 x 1 0 18   cm - 3   o f   b o r o n   d o s e.   D o u b le - g at e  s tr u c tu r e   w as   u s ed   to   p r o v i d e  b e tte r   c o n tr o ll ab ilit y   o v e r   th e  ch an n el .   T h e  s o u r ce   an d   d r a in   r eg i o n   f o r   b o th   n   an d   p - ty p e   d ev i ce   w er e  als o   h ea v ily   d o p e d   w ith   th e  s i m ilar   ty p e  as c h an n el  d o p in g   in   o r d e r   to   f o r m   N +   N +   N +   an d   P +   P +   P.   T a b le  1   s h o w s   th e  g eo m etr ica l  an d   p r o ce s s   p a r am eter   v alu e s   u s ed   in   th e  s i m u lated   n - ch a n n el  an d   p - ch an n el   d ev i ce s .   T h e  s im u latio n   w as  co n d u c te d   b y   v ar y in g   o n e  p a r a m eter   at  a  tim e  w h ile  k ee p in g   th e  o th er   p ar am eter s   co n s t an t  in   o r d e r   t o   s tu d y   th e  ef f ec t  o f   a   s p ec if ic  d es ig n   p ar a m eter   o n   th e  d ev i ce   p er f o r m an ce .   T h e   2 - D  c r o s s - s ec ti o n   o f   th e  d ev i ce   w h ich   d ef in e  th e  p h y s ical  p a r am ete r s   lik e  s ili co n   p ill a r ’ s   th ick n es s   ( T p )   an d   ch an n el   len g th   ( L ch )   is   d e p ic te d   in   Fig u r e   2 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Geo metric a n d   p r o ce s s   d esig n   o f u ltr a - th in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  ve r tica l MOS F E Ts   ( K .   E .   K a h a r u d i n )   2865   T ab le  1 .   P ar am eter s   u s ed   in   t h e  s i m u lated   J L DG VM s   V a r i a b l e s   U n i t s   F i x e d   v a l u e   M a n i p u l a t e d   r a n g e   C h a n n e l   L e n g t h ,   L ch   nm   11   9   t o   1 2   P i l l a r   T h i c k n e ss,  L p   nm   9   1 1   t o   8   C h a n n e l   d o p i n g ,   N ch   A t o m/ c m 3   1 . 0 E 1 8   1 . 0 E 1 8   t o   9 . 0 E 1 8   S / D   d o p i n g ,   N sd   A t o m/ c m 3   1 . 0 E 1 8   1 . 0 E 1 8   t o   9 . 0 E 1 8   M e t a l   w o r k - f u n c t i o n ,   W F   eV   4 . 5     4 . 5   t o   4 . 7           Fig u r e  2 .  C r o s s   s ec tio n   o f   th e  J L DGVM   d ev ice       2 . 2 .   Dev ice  s i m ula t io n   T h e  T C A D  Sil v ac o ,   A t h e n a   an d   A tlas   w er e  e m p lo y ed   in   th i s   w o r k   to   s i m u late  th e   elec tr ical  ch ar ac ter is tic s   o f   th e  J L DGV M  d ev ices.  T h e  d ev ices  w er e  s et  u p   f o r   s i m u latio n   i n   b o th   l in ea r   an d   s at u r atio n   m o d e.   Fo r   th e  p u r p o s e  o f   s i m u lati n g   I - V  c u r v es  o f   th e  d e v i ce s ,   th e  Si lv ac o   T C AD  u ti lize s   th e  f o llo w in g   s e t  o f   p h y s ical  m o d el:  1 )   d r if t   d if f u s io n   ( DD)   m o d el  w i t h   s i m p li f ied   B o ltz m a n n   ca r r ier   s tatis tic s ;  2 ) .   T h e  in v er s io n   la y er   m o b il it y   m o d el  co m b i n ed   w it h   S R H  ( Sh o ck le y - R ea d - Hall  R ec o m b i n atio n )   w it h   f i x ed   ca r r ier   lif eti m es   m o d el s .   T h is   r ec o m b i n atio n   m o d el  w as  s ele cted   to   co n s id er   t h e  p h o n o n   tr an s it io n s   ef f ec t   d u e   to   th e  p r esen ce   o f   a  tr ap   ( o r   d ef ec t)   w it h i n   th e  f o r b id d en   g a p   o f   th e  d ev ice s .   C r itical  elec t r ical  ch ar ac ter is tic s   lik e  t h r es h o ld   v o ltag e  ( V TH )   ON - s tate  cu r r e n t  ( I ON ) ,   OFF - s tate  cu r r e n t  ( I OFF )   an d   s u b th r esh o ld   s w i n g   ( SS )   co u ld   b e  ex tr ac ted   f r o m   t h e  I D   v s .   V G   ch ar ac ter i s tic.   T h e  d ev ice  s i m u latio n   co n d itio n   i s   s et  u p   a s   li s ted   in   T ab le  2   [ 2 3 ] .   T h e  I ON ,   I OFF   an d   SS   v al u es c a n   b e  ex tr ac ted   f r o m   t h e  c u r v e.         T ab le  2 .  Dev ice  s i m u latio n   co n d itio n s   [ 2 3 ]   El e c t r i c a l   C h a r a c t e r i st i c s   D r a i n   V o l t a g e ,   V D   (V)   G a t e   V o l t a g e ,   V G   (V)   V Ini t i a l   V S t e p   V F i na l   T h r e sh o l d   V o l t a g e   ( V TH )   1 . 0   0   0 . 1   2 . 0   On - st a t e   C u r r e n t   ( I ON )   1 . 0   0   0 . 1   2 . 0   Off - st a t e   C u r r e n t   ( I O F F )   1 . 0   0   0 . 1   2 . 0   S u b t h r e sh o l d   S w i n g   ( S S )   1 . 0   0   0 . 1   2 . 0       3.   G E O M E T R I C  DE SI G N  CO NSI D E RA T I O N   Fig u r e  3   d ep icts   th e   i m p ac t   o f   L ch   a n d   T p   o n   I D   v s .   V G   c h ar ac ter is tic s   o f   t h e  J L D GV M  d ev ices.   Fig u r e  3 ( a)   s h o w s   t h e  i m p ac t  o f   ch an n el  le n g th   ( L ch )   s ca lin g   o n   th e  I D - V G   ch ar ac ter is t ic  o f   b o th   n - J L VDG M   an d   p - J L VDGM   d ev ices.   T h e  d r ain   cu r r en t  ( I D )   o f   th e   n - J L VDGM   a n d   p - J L VDGM   ca n   b o o s t  u p   to   6 8 %  a n d   7 0 %  r esp ec tiv el y   a s   t h e   L ch   is   s ca led   d o w n   f r o m   1 2 n m   t o   9 n m ,   s h i f ti n g   t h e  I D - V G   c h ar ac ter is tic   to   t h e   p o s itiv e  x - a x i s   f o r   n - J L VDG M  an d   to   th e  n eg a tiv e  x - a x is   f o r   p - J L VD GM .   I n   t h is   w o r k ,   th e  s m aller   L ch   en h a n ce s   t h e  c u r r en t  f lo w   d u e   to   les s   r esi s ta n ce   r es u lted   f r o m   s h o r ter   p ath   b et w ee n   s o u r ce   an d   d r ain   r eg io n .   As  a  r esu lt,  th e  V T H  d ec r ea s es,   allo w i n g   t h e  I D   to   s ig n if ican t l y   in cr ea s e.   B o th   n -   an d   p - t y p e   d ev ices  s h o w   t h at  th e  v ar iatio n   o f   L ch   d o   co n tr ib u te  a  s i g n if ica n t   i m p ac t   o n   th e   I D   as   t h e  m ax i m u m   I D   is   i n cr ea s ed   o v er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 8 6 3   -   2873   2866   th e  r ed u ctio n   o f   L ch .   Me an w h i le,   th e  d r ain   cu r r en t  ( I D )   o f   th e  n - J L VDGM   a n d   p - J L VD G M  co u ld   b o o s t  u p   to   4 2 %  an d   7 8 %  r esp ec tiv e l y   a s   th e  T p   is   s ca led   d o w n   f r o m   1 1 n m   to   8 n m ,   s h i f ti n g   th e   I D - V G   ch ar ac ter is tic  to   th e  p o s it iv e   x - a x is   f o r   n - J L V DGM   a n d   to   t h e  n e g ati v e  x - a x is   f o r   p - J L V DGM .   T h e  t h i n e r   p illar   w o u ld   s p ee d   u p   th e  d ev ice  a s   th e  c h an n el  i s   r ap id ly   tr an s f o r m ed   to   f u l l y - d ep leted   m o d e.             Fig u r e  3 .   Gr ap h   o f   th e  d r ain   c u r r en t ( I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )   at  V D   =  1 . 0   V  w it h   d i f f er e n t ( a)   L ch   an d   b )   T p       T h e  s u b t h r esh o ld   s w i n g   ( SS )   is   a n   i m p o r tan t   ch ar ac ter i s ti c  o f   MO SF E T s   t h at  m ea s u r e   h o w   f as t   th e  tr an s itio n   co u ld   b e  tr ig g er e d   f r o m   ‘ O N’   to   ‘ OFF ’   co n d it i o n   o r   v ice  v er s a.   I t a ls o   d eter m i n es t h e  s ca lab ilit y   li m it s   o f   t h e  d ev ices  b y   i n d i ca tin g   h o w   ef f ec ti v el y   t h e  f l o w   o f   d r a in   cu r r e n t  co u ld   b e  h alted   as  th e  g ate   v o ltag e   is   d ec r ea s ed   b elo w   t h r esh o ld   li m it   [ 2 4 ] .   T h e  s u b t h r esh o ld   s w in g   ( SS )   w a s     ex tr ac t ed   f r o m   th e   i n v er s e   s lo p e  o f   lo g 10   I D    v s   V G S   ch ar ac ter is tic  s h o w n   i n   ( 1 )   [ 2 4 ] :                                                                                   ( 1 )     Fig u r e  4   d ep icts   th e   i m p ac t  o f   t h e  c h a n n e l  le n g th   v ar ia tio n   o n   t h e  SS   ch ar ac ter i s tic  o f   t h e  d ev ices.   T h e  SS   is   s li g h tl y   d ec r ea s ed   as  t h e  c h an n el  le n g t h   o f   th e   d ev ices  ar e  d elib er atel y   d e cr ea s ed ,   i m p l y in g   a   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  r elatio n s h ip   b et w ee n   SS   an d   L c   f o r   b o th   n -   an d   p - ch a n n el  J L DGVM .   T h e  s h o r ter   L c   o f   th e  d ev ice  e m u la tes  t h e  b eh av io r   o f   a  f u l l y - d ep leted   d ev ices   in   w h ic h   th e   m aj o r ity   c ar r ier   ( elec tr o n   f o r   n - J L DGVM   a n d   h o les  f o r   p - J L DGV M)   co n ce n tr atio n   w er e   d ep leted   as  a   s u f f icie n t  g a te  v o ltag e  i s   ap p lied .   T h is   s u b s eq u e n tl y   r ed u ce s   th e  p ar asit ic  ca p ac itan ce   w h ich   o f f er s   a  n ea r   id ea l  SS   ch ar ac ter is tic   ( 6 0 m V/d ec ad e) .            Fig u r e  4 .     Su b th r es h o ld   s w i n g   v s .   ch a n n el  le n g t h       Fig u r e  5 .   Su b th r es h o ld   s w i n g   v s .   p illar   th ic k n es s     1 10 ) ( l og GS DS dV I d SS Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Geo metric a n d   p r o ce s s   d esig n   o f u ltr a - th in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  ve r tica l MOS F E Ts   ( K .   E .   K a h a r u d i n )   2867   Fig u r e  5   d ep icts   t h e  i m p ac t  o f   t h e  p illar   t h ic k n ess   v ar iat io n   o n   t h e  S S   c h ar ac ter is tic  o f   t h e  d ev ices.   I t  is   o b s er v ed   t h at  t h e  v ar iati o n   i n   t h e  p il lar   t h ick n es s   v ar iatio n   d o   n o t  co n tr ib u te  m u c h   e f f ec t  o n   t h e  SS   ch ar ac ter is tic.   T h is   is   m ai n l y   d u e  to   t h e  p r e s en ce   o f   h i g h - k / m e tal - g ate  s tac k   i n   f o r m i n g   th e   co n d u ct in g   ch an n el  o f   t h e  d ev ice.   T h e  u tili za tio n   o f   t u n g s ten   s ili cid e  ( W Si x )   an d   h af n iu m   d io x id e  ( Hf O 2 )   as   th e  s u b s tit u te  m ater ials   f o r   p o ly s ilico n   an d   SiO 2   ac co r d in g l y   d o   r ed u ce   th e  a m o u n t  o f   th e  r eq u ir ed   g ate   v o ltag e   to   i n cr ea s e  t h e  d r ai n   c u r r en t p er   d ec ad e.   Si n ce   t h er e  ar e  n o   p o l y   d ep letio n   ef f ec t s   i n   h i g h - k / m etal - g ate   co n f i g u r atio n ,   th e  v ar iatio n   i n   th e  p illar   th ic k n es s   is   al m o s t i n s i g n i f ican t.       4.   P RO CE SS   D E S I G N  CO NS I DE RA T I O N   Fo r   f u r t h er   u n d er s ta n d in g   o f   t h e  b eh a v io r   o f   J L D GVM s ,   t h e  i m p ac t  o f   p r o ce s s   d es ig n   v a r iatio n   o n   I D - V G   is   p r ese n ted   i n   th i s   s ec tio n .   Sect io n   A ,   B ,   an d   C   w i ll  d escr ib e  t h e  i m p ac t  o f   c h a n n el   d o p in g   ( N ch ) ,   s o u r ce /d r ain   d o p in g   a n d   w o r k   f u n c tio n   ( W F)  u p o n   t h e   d r ain   cu r r en t  ( I D ) ,   leak ag e   cu r r en t  ( I OFF )   an d   s u b t h r esh o ld   s w i n g   r esp ec ti v e l y .     4 . 1 .   Cha nn el  d o pi ng   ( N ch )     C h a n n el  d o p in g   i s   a  co m m o n   ap p r o ac h   to   tu n e  th e  V TH  o f   MO SF E T   d ev ices  [ 1 6 ] , [ 2 5 ] .   Fo r   s h o r t  ch an n el  d e v ices,  t h e  d o p in g   co n ce n tr atio n   i n   t h e  ch a n n el  r eg io n   p la y   a  cr u cial   p a r t  in   d eter m in i n g   th e  m ax i m u m   I D ,   I OFF   a n d   als o   th e  SS   c h ar ac ter is t ics.  Fo r   t h at  r ea s o n ,   m u ltip le  I D - V G   c u r v es  w i th   r e s p ec t  to   d if f er e n t  N ch   co n ce n tr atio n   ar e  i n v e s ti g ated ,   as  d ep icted   in   Fig u r e  6 .   B ased   o n   th e  cu r v e s ,   it  ca n   b e  o b s er v e d   th at  t h e   h i g h er   co n ce n tr atio n   o f   N ch   r ed u ce s   th e   V TH   v al u e  i n   b o th   n - c h an n el   an d   p - ch an n el  J L DGV M   d ev ices.  T h is   is   m ain l y   d u e  to   m o b ilit y   e n h a n ce m en t  r es u lted   f r o m   t h e  i n cr ea s e  o f   m aj o r ity   ca r r ier s   i n   th e  c h an n el  r e g io n .   As a   r esu lt s ,   th e   m a x i m u m   I D   i s   o b s er v ed   to   b e  i m p r o v ed   b y   ap p r o x i m a tel y   1 5 % a n d   3 9 %  in   b o t h  n - ch a n n e l  an d   p - c h a n n el  J L D GVM   d ev ice s   r esp ec t iv el y   as  a  h i g h er   co n ce n tr atio n   o f   N ch   is   ap p lied .   I n   o th er   w o r d ,   t h e  h i g h er   c o n ce n tr atio n   o f   N ch   allo w s   m u c h   lo w er   g a te  v o ltag e   to   in v er t  t h e  c h a n n e l.  Nev er th e less ,   s u c h   lo w   V TH   ca u s es  d eter io r atio n   in   lea k a g e  c u r r en t  ( I OFF )   as  d ep i cted   in   Fig u r e  7 .   Fro m   th e  g r ap h ,   it  ca n   b e  o b s er v ed   th at  th e  h i g h er   co n ce n tr atio n   o f   N ch   d o   in cr ea s e  th e   I OFF   v al u e  o f   b o t h   d ev ices.  S u ch   o cc u r r en ce   m ai n l y   h ap p en s   d u e  to   h ig h er   s u b th r es h o ld   s lo p e  th at  s lo w   d o w n   t h e  v ar iatio n   o f   I D   th at  o cc u r s   b elo w   th e  V TH .   Fi g u r e  8   d ep icts   th e  i m p ac t o f   c h a n n el  d o p in g   co n ce n tr atio n   u p o n   SS   v ar iatio n .           Fig u r e  6 .  Gr ap h   o f   th e  d r ain   c u r r en t ( I D ) - g ate  v o lta g e  (V G )   at  V D   =  1 . 0   V  w it h   d if f er en t c o n ce n tr atio n   o f   ch an n el  d o p in g       Fig u r e  7 .  Gr ap h   o f   th e  s u b th r e s h o ld   d r ain   cu r r en t  (I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )    at  V D   =   1 . 0   V  w it h   d if f er e n t  co n ce n tr atio n   o f   ch a n n el  d o p in g           Fig u r e  8 .   Su b th r es h o ld   s w i n g   v s .   ch a n n el  d o p in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 8 6 3   -   2873   2868   B ased   o n   th e  p lo t,  th e  SS   v ar i atio n   o f   n - J L DGVM   i s   m o r e  p r o n e  to   r o ll  u p   alo n g   w ith   a n   in cr ea s ed   N ch   co m p ar ed   to   p - J L DGVM .   T h is   i s   f u n d a m en tall y   d u e   to   th e   elec tr o n s   i n   n - c h an n el  h a v e  t w i ce   m o b ilit y   ac ce ler atio n   co m p ar ed   to   h o les  in   p - ch a n n el.   T h e  SS   o f   n - J L DGVM   is   o b s er v ed   to   b e  a p p r o x im a tel y   1 9 %  h ig h er   th a n   t h e  SS   o f   p - J L DG VM .   T h is   in d icate s   t h at  th e  p - J L DG VM   co u ld   s w itc h   f r o m   its   o f f - s tate  to   o n - s tate  m u c h   f a s ter   th a n   t h e  n - J L DGV M .      4 . 2 .   So urce /dra in ( S/D)  do pi ng   ( Nsd )   I n   j u n ctio n les s   co n f ig u r atio n ,   th e  m a ter ial  u s ed   f o r   th e   s o u r ce /d r ain   d o p in g   is   s i m ilar   w it h   th e  m ater ial  u s ed   i n   p r ev io u s   ch an n el  d o p in g   p r o ce s s   [ 1 1 ] .   Fo r   in s ta n ce ,   t h e  n - J L DGV M  an d   p - J L DGVM   f ab r icatio n   r eq u ir es a r s e n ic  a n d   b o r o n   r esp ec tiv el y   a s   d o p an t s   f o r   s o u r ce /d r ain   d o p in g   ( N sd ) .   Fig u r e  9   p r esen ts   th e  v ar iatio n   e f f ec ts   o f   N sd   o n   th e   I D - V G   c h ar ac ter is tic   f o r   b o th   J L D GVM   a n d   p - J L DGV M  d ev ices.   I n   s h o r t   ch an n el  d e v ices,  t h e  d i f f u s i o n   o f   t h e  S/D  d o p in g   p la y   an   i m p o r tan t  r o le  i n   V TH   ch an g es.  Ho w ev er ,   th e  v ar iat io n   o f   N sd   i n   J L DG VM   d ev ices  d o   n o t  g i v e  an y   s ig n i f ican t  i m p ac t  o n   t h e  I D - V G   c h ar ac ter is tic.   T h is   o b v io u s l y   s h o w s   th a t  th e   co n ce n tr ati o n   o f   N sd   in   b o th   d ev ices  is   to o   lo w   to   ch a n g e  th e  V TH .   T h e  v alu e s   o f   N sd   ar e  c h o s e n   b elo w   1 0 20   cm - 3   i n   o r d er   to   li m it  b a n d - to - b an d - t u n n eli n g   ( B T B T )   cu r r en t  d u e   to   h ea v y   N ch   o f   1 0 18   cm - 3 .   T h e  h i g h er   d o p i n g   co n ce n tr atio n   i n   t h e  s ilico n   c h an n el   tr ig g er s   lar g er   e f f e ct  o f   B T B T   w h ic h   ev en t u all y   lead s   to   a  s ig n i f ic an t  leak a g e  cu r r e n t  in   t h e  O FF   s tate  [ 3 ] .   A s   a  r es u lts ,   t h e  m ax i m u m   I D   i s   en h a n ce d   b y   ap p r o x i m a tel y   1 0 . 6 %  an d   2 . 3 %  i n   b o t h   n - c h a n n el  a n d   p - ch a n n el  J L DGVM   d ev ices   r esp ec ti v el y   as a   h i g h er   co n ce n tr atio n   o f   N sd   is   ap p lied .             Fig u r e  9 .   Gr ap h   o f   th e  d r ain   c u r r en t ( I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )   at  V D   =  1 . 0   V   w it h   d i f f er e n t c o n ce n tr atio n   o f   S/D d o p in g       Fu r t h er   o b s er v atio n   s h o w s   t h at  f u r t h er   lea k ag e  o cc u r s   w h e n   N sd   is   in cr ea s ed   d u e  to   V TH   r ed u ctio n ,   as  d ep icted   in   Fig u r e  1 0 .   T h e  r ed u ctio n   in   leak a g e  cu r r en t  ( I OFF )  f o r   p - J L DGVM   as  th e  N sd   is   in cr ea s ed   is   ex tr e m e l y   m i n i m al.   T h e  ch an g es  i n   I OFF   v al u es  f o r   p - J L D GVM   is   al m o s t  u n n o ticab le  w h er e  th e  p er ce n ta g e   d if f er e n ce   is   o n l y   2 8 %.  W h er ea s   th e  I OFF   v al u e  o f   n - J L D G VM   is   in cr ea s ed   b y   ap p r o x i m atel y   9 8 %  as  th e  N sd   is   i n cr ea s ed .   T h is   in d icate s   t h at  h i g h er   co n ce n tr atio n   o f   N sd   ( >1 0 18   cm 13 )   i s   r eq u ir ed   to   s i g n i f ica n tl y   c h a n g e   b o th   I ON   an d   I OFF   ch ar ac ter is t ic  f o r   p - J L DG VM .   Fi g u r e  1 1   s h o w s   th e  i m p ac t  o f   S/D  d o p in g   u p o n   t h e  SS   ch ar ac ter is tic.   I t  i s   o b s er v ed   t h at  t h e  S S  v alu e s   f o r   n - J L DG VM   ar e  lin ea r l y   i n cr ea s ed   as   t h e  N sd   is   i n cr ea s ed .   Ho w e v er ,   th e  SS   v al u es  f o r   p - J L DG VM   r e m ai n s   co n s tan t  as  th e  N sd   is   in cr ea s ed .   Si m ila r   to   N ch ,   N sd  d o   n o t  co n tr ib u te  a  s ig n i f ica n t  i m p ac t   o n   th e   SS   ch ar ac ter is tic  f o r   p - J L DGVM .   T h e  SS   v al u e  o f   p - J L DGVM   i s   m o r e   s teep   t h an   th e   n - J L DGVM   d u e  to   a n   e x tr e m el y   lo w er   I OF F   v al u e  in   w h ich   t h e  a m o u n t   o f   I D   i n cr ea s ed   p er   d ec ad e  b elo w   t h e  V T H  in   th e   p - J L DGV M  is   h i g h er   th a n   t h e  n - J L DGVM .   As  a  r es u lt,  th e  ON/ OFF   r atio   o f   p - J L DG VM   is   o b s er v ed   to   b e  m u c h   b ett er   th a n   th e  n - J L D GVM .   I t  is   o b s er v ed   th at  t h e  S S  v a lu es  f o r   n - J L D GVM   ar e  li n e ar l y   in cr ea s ed   as  th e  N sd   is   i n cr ea s ed .   Ho w e v er ,   th e  SS   v al u es  f o r   p - J L DG VM   r e m ai n s   co n s tan t  as  th e  N sd   is   in cr ea s ed .   Si m ila r   to   N ch ,   N sd  d o   n o t  co n tr ib u te  a  s ig n i f ica n t  i m p ac t   o n   th e   SS   ch ar ac ter is tic   f o r   p - J L DGVM .   T h e  SS   v al u e  o f   p - J L DGVM   i s   m o r e   s teep   t h an   th e   n - J L DGVM   d u e  to   a n   e x tr e m el y   lo w er   I OF F   v al u e  in   w h ich   t h e  a m o u n t   o f   I D   i n cr ea s ed   p er   d ec ad e  b elo w   th e   V TH   in   th e   p - J L DGVM   is   h ig h er   t h an   t h e  n - J L DG VM .   As  a  r es u lt,   th e  ON/OF F  r atio   o f     p - J L DGVM   i s   o b s er v ed   to   b e  m u c h   b etter   th a n   t h e  n - J L D G VM .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Geo metric a n d   p r o ce s s   d esig n   o f u ltr a - th in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  ve r tica l MOS F E Ts   ( K .   E .   K a h a r u d i n )   2869       Fig u r e  1 0 .  Gr ap h   o f   th e  s u b th r esh o ld   d r ain   cu r r en t  (I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )   at  V D   =  1 . 0   V  w i th   d i f f er e n t  co n ce n tr atio n   o f   s o u r ce /d r ai n   d o p in g       Fig u r e  1 1 .  Su b th r es h o ld   s w i n g   v s .   s /d   d o p in g         4 . 3 .   M e t a l - g a t e  w o rk   f un ct io n  ( WF )     A p ar t  f r o m   d o p in g   co n ce n tr a tio n ,   t h e  w o r k   f u n ctio n   ( W F)  also   p la y s   an   i m p o r ta n t  r o l e  to   tu n e   th e  V TH   v al u e  i n   j u n ctio n les s   MO SF E T s   [ 13 ,   2 6 - 2 8 ] .   T h e  W F  s ig n i f ica n tl y   d ep en d s   o n   th e  d is tr ib u tio n   o f   ato m s   at  th e  s u r f ac e  o f   c h an n el  m ater ial,   w h er e  a  s p ec if ic  m ater ial  h a s   a  f i x ed   W F  v alu e  [2 9 ] .   P r ev io u s l y ,   th e  ap p licatio n   o f   d if f er e n t  m etal - g ate  w o r k   f u n ct io n s   i n   J L DGVM   h as  b ee n   r ep o r ted   [ 2 2 ] ,   s tati n g   t h at  t h e   I D   o f   n - J L DGVM   w a s   in cr ea s ed   as  th e  W F  w as  d ec r ea s ed .   T h is   s tate m en t  s u p p o r ts   th e  cu r r en t  s t u d y   ab o u t  th e   v ar iatio n   ef f ec t s   o f   WF   o n   th e   I D - V G   ch ar ac ter is tic  f o r   b o th   n - J L DGVM   a n d   p - J L DGVM   d ev ices ,   as  d ep icted   in   Fi g u r e  1 2 .   I t  is   o b s er v ed   th at  th e  I D   f o r   n - J L DGV M  is   i n c r ea s ed   b y   1 5 %  as  th e  W F  i s   r e d u ce d   f r o m   4 . 7   eV  to   4 . 5   eV .   Su ch   o cc u r r en ce   i s   m ain l y   d u e  to   t h e  ea r l y   d e p letio n   o f   th e  c h a n n e l  s u r f ac e  b et w ee n   t h e  t w o     m etal - g ates  th a t  in cr ea s e s   th e  I D   w it h o u t  en h a n cin g   t h e  ch a n n el  co n ce n tr atio n .   Ho w e v er ,   r ev er s e  tr en d   o f   I D   v ar iatio n   h a s   b ee n   o b s er v ed   in   p - J L D GVM ,   w h er e  t h e   v a l u e   o f   I D   i s   in cr ea s ed   b y   2 0 %   as   t h e  W F   is   i n cr ea s ed   f r o m   4 . 5   ev   to   4 . 7   eV.   Hen ce ,   it  ca n   b e  co n clu d ed   th at  th e  W F  v al u e  is   in v er s el y   p r o p o r tio n al  to   th e  I D   v ar iatio n   i n   n - J L DGVM ,   w h il e  th e  W F v al u e  is   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   I D   v ar iatio n   in   p - J L DGV M.             Fig u r e  1 2 .  Gr ap h   o f   th e  d r ain   cu r r en t ( I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )   at  V D   =  1 . 0   V  w it h   d i f f er e n t  wo r k   f u n ctio n s       T h e  co m b in a tio n   o f   t u n g s ten   s ilicid e  an d   h a f n iu m   d io x id e   as  a  m etal - g a te  an d   d ielec tr i c  m ater ial   r esp ec tiv el y   h as  i m p r o v ed   th e  p er f o r m a n ce   o f   J L DG VM   in   ter m   o f   I D ,   as  w ell  as  I OF F ,   as  p r esen ted   in     Fig u r e  1 3 .   I t  is   o b s er v ed   th at  th e  I OFF   v al u e  f o r   n - J L DGV M  is   tr e m en d o u s l y   r ed u ce d   b y   9 9 %  as  t h e  W F  i s   in cr ea s ed   f r o m   4 . 5   eV  to   4 . 7   eV.   Si m ilar   to   I D   v ar iatio n ,   th e  o p p o s ite  tr en d   is   o b s er v ed   i n   th e  p - J L DGVM   as   I OFF  v al u e  f o r   p - J L DGV M  is   en o r m o u s l y   r ed u ce d   b y   ap p r o x i m atel y   9 7 %  as  t h e  W F  is   d ec r ea s ed   f r o m   4 . 7   eV  to   4 . 5   eV.   Fro m   s u b - I D - V G   c h ar ac ter is tic,   it  ca n   b e  co n clu d ed   th at  th e  W F  v al u e  i s   in v er s el y   p r o p o r tio n al  to   th e  I OFF   v ar iatio n   in   n - J L DGV M,   w h ile  th e  W F  v alu e  i s   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   I OFF   v ar iatio n   in   p - J L DGVM .   T h u s ,   th e  p er f o r m a n ce   o f   J L DGVM   s h o u ld   b e  r ea s o n ab l y   co n tr o lled   w it h   a  p r o p er   tu n i n g   o f   t h e  m etal - g at e   W F.  Fig u r e  1 4   s h o w s   th e  i m p ac t  o f   W F  u p o n   th e  SS   v ar i atio n   in   b o th   n - J L D GVM   an d   p - J L DGVM .   I t  is   o b s er v ed   th at  an y   ch a n g es  i n   W F  v alu e  d o   n o t  co n tr ib u t e  a  s ig n i f ica n t  i m p ac t  o n   th e   SS   v alu e  o f   b o th   d ev ices,  s i n ce   t h e  SS   v alu e s   a r e  al m o s t  co n s tan t  a s   th e  W F  is   v ar ied   f r o m   4 . 5   to   4 . 7   eV.   T h is   r esu lt  f u r t h er   s ig n i f ies  t h at  t h e  eli m i n atio n   o f   p o l y   d ep letio n   ef f ec t  d u e  to   th e  in tr o d u ctio n   o f   h i g h - k / m eta l - g ate  s tac k   i n   th e   J L DGVM   ar ch i tectu r e  d o   p r o v id e  b etter   s h o r t c h a n n e l e f f ec ts   ( SC E )   s u p p r esio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 8 6 3   -   2873   2870       Fig u r e  1 3 .  Gr ap h   o f   th e   th e  s u b th r esh o ld   d r ain   cu r r en t ( I D ) - g ate  v o lta g e  ( V G )   at  V D   =  1 . 0   V  w it h   d if f er e n t  w o r k   f u n ctio n s       Fig u r e  1 4 .  Su b th r es h o ld   S w in g   v s .   W o r k   Fu n ctio n           Fig u r e  1 5 .  I - V  cu r v e  at  V D   =  0 . 5   V   f o r   n - J L D GVM   d ev ice  w ith   W F =   4 . 5   eV       Fig u r e  1 6 .   B en ch m ar k   o f   n - J L DGVM   d ev ice   w it h   o th er   j u n ctio n le s s   v er tical  d ev ices   w it h   m u ltip le  W F  m ag n it u d e   [ 1 8 ]       Fro m   th e  o v e r a ll  r esu lts ,   it  ca n   b e  co n c lu d ed   th at  th e  in v esti g ate d   g e o m etr ic al  an d   p r o c es s   p a r am ete r   ad j u s tm en ts   a r e   v e r y   s en s itiv e  t o   th e  J L DGV M  b eh av i o r .   A lth o u g h ,   th e  p r o c ess   p a r am ete r   a d j u s tm en t  ca n   b o o s t   th e   c ar r i er   m o b ili ty ,   it s   cu r r en t   im p r o v em en t  w o u ld   b e   m ar g in al  w h en   co m p ar ed   w ith   g eo m etr ica l   p a r am ete r .   F o r   c o m p ar ativ e  p u r p o s e ,   th e  n - t y p e   d ev ice   w it h   W F   =  4 . 5   eV   w as   r e - s i m u l ated   at  a  co n s ta n t     V D   =  0 . 5   V  as  th e  V G   i s   s h i f ted   f r o m   0   V  to   1   V .  T h e   I ON   m a g n it u d e  o f   t h e  n - J L DGVM   d ev ice   w it h   W F  =  4 . 5   eV  ca n   b e   m ea s u r ed   at   V G   =   1 V  as   d ep icted   in   Fi g u r e  1 5 .   Fi g u r e  1 6   s u m m ar izes   th e  co m p ar is o n   o f   t h e  I ON  m a g n i tu d e  o f   th i s   cu r r en t  s tu d y   w it h   v er tica l  d o u b le - g a te  tr an s is to r s   w it h   m u ltip le   W F  m ag n it u d e   f r o m   p r ev io u s   s t u d ies   [ 22 ] .  B ased   o n   th e  co m p ar is o n ,   it  is   o b s er v ed   th at  th e  n - J L DGV M   d ev ice  ( cu r r en t  s t u d y )   h as  d e m o n s tr ated   th e  h i g h e s t  I ON   m ag n i tu d e  co m p ar ed   to   o th er   d ev ices.  T h e  tr en d   o f   I ON   ma g n it u d e  is   i n   a g r ee m en t  w i th   t h e  p r ev io u s   s t u d ie s   as   t h e  lo w er   W F   d o   co n tr ib u te  a   h i g h er   I ON   m ag n it u d e.   T u n in g   t h e  m eta l - g ate  W F  in   t h e  r an g e  o f   4 . 5 - 4 . 7   eV  s ee m s   to   b e  an   ef f ec ti v e  m et h o d   in   attain in g   m u c h   b etter   ON  an d   O FF   s ta t e  cu r r en t a s   w ell  a s   ON/O FF   r atio .   I n   ad d itio n ,   d o p in g   co n ce n tr atio n   ca n   b e  also   ad j u s ted   to   tu n e  J L DGVM   p e r f o r m an ce ,   y et  t h e  tr e n d   o f   it s   i m p ac t  u p o n   I D - V G   ch ar ac ter i s tic  h a s   to   b e  w ell   co n s id er ed .   T h u s ,   co n tr o llin g   th e  g eo m etr ical  a n d   p r o ce s s   d esig n   is   v er y   cr u cial  i n   o r d er   to   o b tain   b etter   d ev ice  p er f o r m an ce .   Fo r   f u tu r e  w o r k ,   s ev er al  o p ti m izatio n   a p p r o ac h es  [ 30 - 33 ]   co u ld   b e   e m p lo y ed   to   co n tr o l  an d   o p ti m ize  th e  g eo m e tr ical  an d   p r o ce s s   v ar iatio n   f o r   i m p r o v ed   J L DGVM   p er f o r m a n ce .       5.   CO NCLU SI O N     Mu ltip le  e lectr ical  c h ar ac ter is tics   o f   t h e  J L DGVM s   ar e  h i g h l y   d ep en d en t   o n   th e   J L D GV M  d esig n   co n s id er atio n s .   C o n s id er in g   t h e  s ca li n g   o f   J L DGV M,   it  is   co n clu d ed   th at  L ch   s ca l in g   p la y s   a  cr u cial  r o le  in   tu n in g   t h e  elec tr ical  ch ar ac te r is tics   s u c h   as  I ON ,   I OFF   an d   V TH .   P illar   d esig n   is   al s o   im p o r ta n t  an d   m o s t   p r ef er ab le  if   t h e  s ilico n   p il lar   h as  a   v er tica l l y   u ltra - t h i n   s h ap e   s o   th at  t h e  g ate  co n tr o llab ilit y   ca n   b e  f u l l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Geo metric a n d   p r o ce s s   d esig n   o f u ltr a - th in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  ve r tica l MOS F E Ts   ( K .   E .   K a h a r u d i n )   2871   m ax i m ized .   Desp ite  o f   h a v i n g   h ig h   p er f o r m a n ce   d u e  to   th e  f u ll y - d ep leted   ch a n n el,   J L DGVM   also   s u f f er s   u n d es ir ed   d eg r ad atio n   ef f ec t  s u ch   as  SC E s .   T h e r ef o r e,   w i th   p r o ce s s   d esig n   co n s id er atio n ,   th ese  e f f ec ts   ca n   b e  w ell  m o n i to r ed   an d   ex ce llen t   g ate  co n tr o llab ilit y   co u ld   b e  g ain ed ,   th u s   en ab li n g   J L DG VM   d esig n   to   b e  f u r t h er   o p ti m ized   f o r   b etter   p e r f o r m an ce ,   esp ec iall y   f r o m   d r i v ea b ilit y   a n d   leak a g e  p er s p ec t iv e.   A p p licatio n   o f   d o p in g   t u n in g   ap p r o ac h   a n d   W F  en g i n ee r in g   ar e   cr u cial   f o r   attain i n g   d esire d   t h r es h o ld   an d   lo w er   leak a g e   d esig n .   Fo r   f u t u r e  w o r k ,   t h e  J L DGV M  d esig n   ca n   b e  f u r t h e r   o p tim ized   v ia  ap p r o p r iate  o p ti m izat io n   m eth o d s   in   o r d er   to   im p r o v e  t h e  ele ctr ical  ch a r ac ter is tics .   T h u s ,   it  is   s u g g e s ted   th at  all  o f   t h e  p ar am eter s   d ep en d en cie s   o n   J L DG VM   p er f o r m an ce   s h o u ld   b e  ca r ef u ll y   co n s id er ed   s in ce   t h e  j u n ctio n les s   co n f i g u r at io n   i s   s ig n i f ica n tl y   ass o ciate d   w ith   t h e   g eo m etr ic al  an d   p r o ce s s   p ar am eter s .       ACK N O WL E D G E M E NT S     T h e  au th o r s   w o u ld   li k e  to   t h an k   to   t h e  M in i s tr y   o f   H i g h er   E d u ca tio n   ( MO HE )   o f   Ma la y s ia,   M y b r ain 1 5   an d   C e n tr e  f o r   T elec o m m u n icatio n   R e s ea r ch   an d   I n n o v atio n   ( C eT R I ) ,   Facu lt y   o f   E lectr o n ic s   a n d   C o m p u ter   E n g i n ee r in g   ( FKE KK) ,   Un i v er s iti   T ek n i k al   Ma l a y s ia  Me lak a  ( UT eM )   f o r   s p o n s o r in g   t h i s   r esear c h   s tu d y   u n d er   r esear ch   g r a n t  ( F R GS/1 /2 0 1 7 /T K0 4 /FKEKK - C eT R I /F0 0 3 3 5 ) .       RE F E R E NC E S   [1 ]   B.   S u b ra h m a n y a m   a n d   M .   J .   K u m a r,   “ Re c e ss e d   so u rc e   c o n c e p t  in   n a n o sc a le  v e rti c a l  su rro u n d i n g   g a te   (V S G )   M OSF ET s  f o r  c o n tr o ll i n g   sh o rt - c h a n n e l  e f f e c ts,”  Ph y sic a   E:  L o w - Dime n sio n a l   S y ste ms   a n d   N a n o str u c tu re s ,   v o l.   4 1 ,   p p .   6 7 1 - 6 7 6 ,   2 0 0 9 .   [2 ]   T .   Uc h in o ,   e t  a l . ,   “ Im p ro v e d   v e rti c a l  M OSF ET   p e rf o rm a n c e   u sin g   a n   e p it a x ial  c h a n n e l  a n d   a   s tac k e d   sili c o n - in su lato r  stru c t u re , ”   S e mic o n d u c t o r S c ie n c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   v o l / issu e :   27 ( 6 ) ,  p p .   0 6 2 0 0 2 ,   2 0 1 2 .   [3 ]   M .   W u ,   e t  a l. ,   “ T h e   Op ti m a l  De si g n   o f   Ju n c ti o n les s  T ra n sisto rs  w it h   Do u b le - G a te  S tru c tu re   f o r  re d u c in g   th e   Ef f e c t   o f   Ba n d - to - Ba n d   T u n n e li n g , ”   J S T S :  J o u r n a l  o f  S e mic o n d u c to r  T e c h n o l o g y   a n d   S c ien c e ,   v o l /i ss u e :   13 ( 3 ) ,   p p .   2 4 5 - 2 5 1 ,   2 0 1 3 .   [4 ]   M .   Kh a o u a n i  a n d   A .   G .   B o u a z z a ,   “ I m p a c t   o f   m u lt ip le  c h a n n e ls  o n   th e   Ch a ra c teristics   o f  Re c tan g u lar  GA A  M OSF ET , ”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f  El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   7 ( 4 ) ,   p p .   1 8 9 9 - 1 9 0 5 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   N .   S h e h a ta,   e t  a l . ,   “ 3 D  M u lt i - G a t e   T r a n sisto rs:  Co n c e p t ,   Op e ra ti o n ,   a n d   F a b rica ti o n , ”   J o u n a l  o f  El e c trica l   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   p p .   1 - 1 4 ,   2 0 1 5 .   [6 ]   M .   M .   A .   Ha k i m ,   e t   a l. ,   “ S e lf - A li g n e d   S il icid a ti o n   o f   S u rro u n d   G a te   V e rti c a l  M OSF ET s  f o r  L o w  Co st  RF   A p p li c a ti o n s,”   IEE E   T r a n sa c ti o n s o n   E lec tro n   De v ice s ,   v o l /i ss u e :   57 ( 12 ) ,   p p .   3 3 1 8 - 3 3 2 6 ,   2 0 1 0 .   [7 ]   M .   M a sa h a ra ,   e t  a l. ,   “ Ultrath i n   Ch a n n e l  V e rti c a l  DG   M OSF ET   F a b rica ted   b y   Us in g   Io n - Bo m b a rd m e n t - Re tard e d   Et c h in g , ”   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   El e c tro n   De v ice s ,   v o l /i ss u e :   51 ( 12 ) ,   p p .   2 0 7 8 - 2 0 8 5 ,   2 0 0 4 .   [8 ]   N.  F .   Ko sm a n i,   e t  a l. ,   “ A  c o m p a riso n   o f   p e rf o r m a n c e   b e twe e n   d o u b le - g a te  a n d   g a te - a ll - a ro u n d   n a n o w ire  m o s f e t, ”   In d o n e sia n   J o u rn a l  o f  El e c trica l  En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l /i ss u e :   13 ( 2 ) ,   p p .   8 0 1 - 8 0 7 ,   2 0 1 9 .   [9 ]   H.  Ju n g ,   “ T h re sh o l d   v o lt a g e   ro ll - o f f   f o r  su b - 1 0   n m   a s y m m e tri c   d o u b le  g a te,”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l   a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   9 ( 1 ) ,   p p .   1 6 3 - 1 6 9 ,   2 0 1 9 .   [1 0 ]   A .   F .   Ro sla n ,   e t  a l. ,   “ 3 0 n m   D G - F in F ET   3 D  Co n stru c ti o n   Im p a c t  t o wa rd s  S h o rt  Ch a n n e l  Ef f e c ts,”  In d o n e sia n   J o u rn a l  o f  El e c trica l  En g in e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e ,   v o l /i ss u e :   12 ( 3 ) ,   p p .   1 3 5 8 - 1 3 6 5 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   T .   S o lan k ia  a n d   N.  P a rm a r,   “ A   Re v ie w   p a p e r:  A   Co m p re h e n siv e   stu d y   o f   Ju n c ti o n les s  tran sisto r, ”   in   Na ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Rec e n t  T re n d s in   En g i n e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,  p p .   1 - 5 ,  2 0 1 1 .   [1 2 ]   V ik k e e   a n d   A .   Na n d i,   “ I m p ro v e d   A n a l y ti c a l  M o d e li n g   f o r  Ju n c ti o n les s,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l   o f  El e c trica l,   El e c tro n ics   a n d   D a ta   Co mm u n ica ti o n ,   v o l /i ss u e :   3 ( 7 ) ,   p p .   1 9 - 2 1 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   A .   K.  G u p ta,  e t  a l. ,   “ T o   S t u d y   a n d   Ch a ra c terisa ti o n   o f   N  N   +   N  Na n o w ire  T ra n sisto r  (Ju n c ti o n les s)  u sin g   2 D   ATLA S   S im u lato r, ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  C u rr e n t  En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l /i ss u e :   4 ( 3 ) ,   p p .   2 2 0 3 - 2 2 0 6 ,   2 0 1 4 .   [1 4 ]   A .   K.  M a n d ia  a n d   A .   K.  Ra n a ,   “ P e rf o rm a n c e   En h a n c e m e n t  o f   Do u b le  G a te  Ju n c ti o n les s  T ra n sist o r   Us i n g   Hig h - K  S p a c e r  a n d   M o d e ls,”  Pro c e e d in g s o f  1 1 t h   IRF   In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e ,  v o l .   8 ,   p p .   8 - 11 ,  2 0 1 4 .   [1 5 ]   S .   R.   M u lm a n e ,   e t  a l. ,   “ S im u latio n   o f   Na n o sc a le  F u ll y   De p lete d   EJ -   S OI  Ju n c ti o n les s  M OSF ET   f o r  Hig h   P e rf o rm a n c e , ”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o f  I n d u str ia l   El e c tro n ics   a n d   El e c trica l  E n g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   4 ( 6 ) ,   p p .   3 4 - 3 7 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   R.   No ra n i,   “ A   D y n a m i c   S i m u latio n   o n   S i n g le  G a t e   Ju n c ti o n l e ss   F ield   Eff e c t  T ra n sisto r  Ba s e d   o n   G e n e ti c   A l g o rit h m , ”   Ad v a n c e s in   C o mp u t e r S c ien c e :  An   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l ,   v o l /i ss u e:   3 ( 5 ) ,   p p .   1 4 0 - 1 4 5 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   M .   P u tt a v e e ra p p a ,   e t  a l. ,   “ Ju n c ti o n les s  F ET s  w it h   a   F in   Bo d y   f o r  M u lt i - V   T H  a n d   D y n a m ic  T h re sh o ld   Op e ra ti o n , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   El e c tro n   De v ice s ,   v o l /i ss u e :   65 ( 8 ) ,   p p .   3 5 3 5 - 3 5 4 2 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]   K.  Biswa s,  e t  a l. ,   “ F in   sh a p e   in flu e n c e   o n   a n a lo g   a n d   RF   p e rf o r m a n c e   o f   ju n c ti o n les s  a c c u m u lat io n - m o d e   b u lk   F in F ET s,”   M icr o sy ste m T e c h n o lo g ies ,   v o l /i ss u e :   24 ( 5 ) ,   p p .   2 3 1 7 - 2 3 2 4 ,   2 0 1 8 .   [1 9 ]   S .   C.   W a g a j,   e t  a l. ,   “ P e rf o rm a n c e   a n a ly sis  o f   sh ield e d   c h a n n e l  d o u b le - g a te  ju n c ti o n les s  a n d   ju n c ti o n   M OS  tran sisto r, ”   I n ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  El e c tro n ics   L e tt e rs ,   v o l /i ss u e :   6 ( 2 ) ,   p p .   1 9 2 - 2 0 3 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   F .   L a rk i,   e t  a l. ,   “ El e c tro n ic  T ra n sp o rt  P r o p e rti e s  o f   Ju n c ti o n l e ss   L a tera l  Ga te  S il ico n   Na n o w ire  T ra n sisto r   F a b rica ted   b y   A to m ic  F o rc e   M i c ro sc o p e   Na n o li t h o g ra p h y , ”   M ic ro e lec tro n ics   a n d   S o l id   S t a te  El e c tro n ics   2 0 1 2 ,   v o l /i ss u e :   1 ( 1 ) ,   p p .   1 5 - 2 0 ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 8 6 3   -   2873   2872   [2 1 ]   J.  P .   Co li n g e ,   e t  a l. ,   “ A   S i m u latio n   Co m p a riso n   b e tw e e n   Ju n c ti o n les s  a n d   In v e rsio n - M o d e   M u G F ET s , ”   ECS   T ra n sa c ti o n s ,   v o l /i ss u e :   35 ( 5 ) ,   p p .   6 3 - 7 3 ,   2 0 1 1 .   [2 2 ]   J.  Ra h u l,   e t  a l. ,   “ Ef fe c ts  o f   M e t a l  G a te  El e c tro d e   a n d   Hf O  2   i n   Ju n c ti o n les s  V e rti c a l  Do u b le  G a te  M OSF ET , ”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  S c ien ti fi c   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   v o l /i ss u e :   3 ( 5 ) ,   p p .   6 7 1 - 6 7 4 ,   2 0 1 4 .   [2 3 ]   S il v a c o ,   “ S il v a c o   A TL A S   m a n u a l  De v ice   S i m u latio n   S o f tw a r e , ”   2 0 0 6 .   [2 4 ]   V .   K.  Ya d a v   a n d   A .   K.  Ra n a ,   “ Im p a c t  o f   Ch a n n e l  Do p i n g   o n   D G - M OSF ET   P a ra m e ters   in   Na n o   Re g i m e - T C AD   S im u latio n , ”   I n ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  Co m p u ter   A p p l ica ti o n s ,   v o l / issu e :   37 ( 11 ) ,   p p .   3 6 - 4 1 ,   2 0 1 2 .   [2 5 ]   M .   Ra h m a n ,   e t  a l. ,   “ M e tal - g a te d   ju n c ti o n les s   n a n o w ire  tran sisto rs,”  In ter n a t io n a l  Co n fer e n c e   o n   S imu l a ti o n   o f  S e mic o n d u c to r  Pro c e ss e s a n d   De v ice s ,   p p .   8 - 9 ,  2 0 1 2 .   [2 6 ]   B.   L a k sh m i  a n d   R.   S rin iv a sa n ,   “ Eff e c t   o f   P ro c e ss   P a ra m e ter  V a ri a ti o n   o n   f t  in   Co v e n ti o n a l  a n d   Ju n c ti o n les s  G a te - A ll - A ro u n d   De v ice s,”   J o u rn a l  o f   En g i n e e rin g   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l /i ss u e :   10 ( 8 ) ,   p p .   9 9 4 - 1 0 0 8 ,   2 0 1 5 .   [2 7 ]   K.  P .   L o n d h e   a n d   Y.   V.  Ch a v a n ,   “ A   No v e l  Do u b le  G a te  Ju n c ti o n - l e ss   M OSF ET   Us in g   G e r m a n iu m , ”   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In n o v a ti v e   T re n d s  in   E n g i n e e rin g   Res e a rc h ,   p p .   1 1 5 - 1 1 8 ,  2 0 1 6 .   [2 8 ]   J.  Ra h u l,   e t  a l. ,   “ P e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   ju n c ti o n les s  v e rti c a l  d o u b le  g a te  M OSF ET , ”   2 0 1 2   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   De v ice s,  Circ u it s a n d   S y ste ms ,   ICDCS   2 0 1 2 ,   p p .   4 4 0 - 4 4 2 ,  2 0 1 2 .   [2 9 ]   F .   A .   Re z a li ,   e t  a l. ,   “ P e rf o rm a n c e   a n d   d e v ice   d e sig n   b a se d   o n   g e o m e tr y   a n d   p ro c e ss   c o n sid e ra ti o n s f o r  1 4   /  1 6   -   n m   F in F ET s stre ss   e n g in e e rin g , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s o n   E lec tro n   De v ice s ,   v o l /i ss u e :   63 ( 3 ) ,   p p .   9 7 4 - 9 8 1 ,   2 0 1 6 .   [3 0 ]   K.  E.   Ka h a r u d i n ,   e t   a l . ,   “ A p p li c a ti o n   o f   T a g u c h i - b a se d   G re y   F u z z y   L o g ic  f o r  S im u lt a n e o u s  Op ti m iza ti o n   i n   T iO2 /W S ix - b a se d   V e rti c a l  d o u b le - g a te  M OSF ET , ”   J o u rn a l  o f   T e lec o mm u n ica ti o n ,   El e c tro n ic  a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   9 ( 2 – 13 ) ,   p p .   2 3 - 2 8 ,   2 0 1 7 .   [3 1 ]   K.  E.   Ka h a ru d in ,   e t  a l. ,   “ Im p a c t   o f   Di ff e r e n t  Do se ,   En e rg y   a n d   T il t  A n g le  in   S o u rc e   /  Dra in   I m p lan tati o n   f o r   V e rti c a l  Do u b le  G a te  P M OS  D e v ice , ”   J o u rn a l  o f  T e lec o mm u n i c a ti o n ,   El e c tro n ic  a n d   Co m p u te r  En g i n e e rin g ,  v o l /i ss u e :   8 ( 5 ) ,   p p .   2 3 - 2 8 ,   2 0 1 6 .   [3 2 ]   K.  E.   Ka h a r u d i n ,   e t  a l . ,   “ Im p lem e n tatio n   o f   T a g u c h i  M e th o d   f o r  L o w e r   Dra in   In d u c e d   Ba rrier  L o w e r in g   in   V e rti c a l   Do u b le   G a te  NMOS   De v ic e , ”   J o u rn a l  o f  T e lec o mm u n ica ti o n ,   E lec tro n ic  a n d   Co mp u ter   E n g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   8 ( 4 ) ,   p p .   1 1 - 1 6 ,   2 0 1 6 .   [3 3 ]   K.  E.   Ka h a ru d in ,   e t  a l. ,   “ Co m p a riso n   o f   T a g u c h i  M e th o d   a n d   Ce n tral  Co m p o site  De sig n   f o r  Op ti m izin g   P ro c e ss   P a ra m e ters   in   V e rti c a l  Do u b le  G a t e   M OSF ET , ”   AR PN  J o u rn a l   o f  En g i n e e rin g   a n d   A p p l ied   S c i e n c e s ,   v o l /i ss u e :   12 ( 19 ) ,   p p .   5 5 7 8 - 5 5 9 0 ,   2 0 1 7 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       K .   E .   K a h a r u d in   re c e iv e d   P h D  in   El e c tro n ic   En g in e e ri n g   a n d   M .   E n g   d e g re e   in   C o m p u ter  En g in e e rin g   f ro m   T e c h n ica l  Un iv e rsity   o f   M a la y sia   M e lak a   (UT e M ),   in   2 0 1 7   a n d   2 0 1 3   re sp e c ti v e l y .   His  Ph D   p r o jec t  f o c u se d   o n   th e   p ro c e ss   o p ti m iza ti o n   o f   v e rti c a l  d o u b le  g a te  M OSF E T .   His  re se a rc h ’s  in ter e sts  in c lu d e   CM OS  d e sig n ,   m icro e lec tro n ics ,   se m ico n d u c to rs,   e n g in e e rin g   o p ti m iza ti o n   a n d   a rti f icia l  in telli g e n c e .   Re c e n tl y ,   h is  e f f o rts  e m p h a siz e   o n   th e   sim u latio n   d e sig n   o f   Ju n c ti o n les s  M OSF ET ,   sili c o n - on - i n su lat o r  (S OI)  M OSF ET ,   h ig h - k /m e tal - g a te sta c k   tec h n o lo g y   a n d   d e sig n   o f   e x p e ri m e n t  (Do E).           F .   S a leh u d d in   r e c e i v e d   th e   B. S c .   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   (Co m m u n ica ti o n )  f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i  M a ra   (Ui T M ),   M a la y si a   in   2 0 0 1   a n d   th e   M . S c .   d e g re e   in   El e c tri c a l,   El e c tro n ic  a n d   S y ste m   En g in e e ri n g   f ro m   Un iv e rsiti   Ke b a n g sa a n   M a la y sia ,   in   2 0 0 3 .   S h e   re c e iv e d   th e   P h . D.  d e g re e   in   M icro e lec tro n ics   E n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsi ti   T e n a g a   Na sio n a l  (UN IT EN),   M a la y sia   in   2 0 1 2 .   S h e   j o in e d   Un iv e rsiti   T e k n ik a l  M a la y si a   M e lak a   (UT e M )  in   De c e m b e r  2 0 0 1   a s  a   tu to r  a n d   is  c u rre n tl y   a   se n io r  lec tu re r  a t  F a c u lt y   o f   El e c tro n ic  a n d   Co m p u ter  En g in e e rin g   (F KEKK ),   UT e M .   He r  re se a rc h   in tere st  in c lu d e s  p ro c e ss   a n d   d e v ice   si m u latio n   o f   n a n o sc a l e  M OSF ET s  d e v ice ,   a d v a n c e d   CM OS  d e sig n ,   o p ti m iza ti o n   a p p ro a c h   (DO E)  a n d   p r o c e ss   p a ra m e ter   v a riab il it y .           A.  S .   M .   Z a in   re c e iv e d   th e   B.   En g   d e g re e   in   e le c tri c a l,   El e c tro n ic  a n d   S y ste m   e n g in e e rin g   a n d   M .   S c   in   M icro e lec tro n ics   f ro m   N a ti o n a l  Un iv e rsity   o f  M a la y si a   (UK M ),   M a lay sia   S h e   re c e iv e d   th e   P h . D.  d e g re e   in   Na n o e lec tro n ics   En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsit y   o f  G la sg o w ,   UK   in   2 0 1 3 .   S h e   is   c u rre n tl y   w o rk in g   a s  a   se n io r  lec tu re r  a t  F a c u lt y   o f   El e c tro n ic  a n d   Co m p u ter  En g in e e rin g   (F KEKK ),   Un iv e rsiti   T e k n ik a l  M a lay sia   M e la k a   (UTe M ).     He r  re se a rc h   in tere st  in c lu d e s  Na n o sc a le  De v ice   D e sig n   a n d   S im u latio n ,   V a riab il it y   a n d   Re li a b il it y   o f   E m e rg in g   T e c h n o l o g y   De v ice s,   IC  De sig n   f o r  Bio m e d ic a l  A p p li c a ti o n s.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.