که در آن تابع علامت و تراز فرمی سورس (درین) است. در یک روش حل خود سازمانده، باید معادله انتقال NEGF و معادله پواسون بصورت تکراری تا رسیدن به همگرایی حل شوند و پس از آن جریان درین-سورس از طریق رابطه۳-۱۰ محاسبه می شود.
(۳-۱۰)
که در آن احتمال عبور حامل از سورس به درین است و عامل اضافی ۲، مربوط به تبهگنی از مرتبه ۲ در ساختار نوار انرژی نانونوار گرافن است. جدول ۳-۲ روش NEGF و چگونگی محاسبه کمیتهای فیزیکی را توصیف می کند ]۶۴[.
| مقدار فیزیکی | محاسبه ماتریس | توضیحات |
| تابع گسترش[۵۸] | مربوط به چگالی ترازهای گستردهتر در کانال. | |
| تابع طیفی[۵۹] | عناصر قطری که LDOS را در انرژی E ارائه می دهند: | |
| تابع همبستگی[۶۰] | نسخه ماتریس چگالی الکترون در هر واحد انرژی. از ، ماتریس چگالی می تواند محاسبه شود. | |
| ماتریس چگالی | عناصر قطری ارائه دهنده چگالی الکترون: | |
| ضریب انتقال | احتمال عبور از سورس به درین. |
جدول(۳-۲): روش NEGF و شرح مقادیر فیزیکی]۶۴[.
با توجه به شکل۳-۱، این روش با یک حدس اولیه برای پتانسیل کانال شروع می شود و پس از آن چگالی بار از معادلات NEGF محاسبه می شود ]۶۴[. برای چگالی بار داده شده، معادله پواسون برای به دست آوردن پتانسیل الکترواستاتیک در کانال ، حل شده است. سپس، پروفایل پتانسیل محاسبه شده به عنوان ورودی برای معادله انتقال NEGF استفاده می شود و یک تخمین بهبود یافته برای چگالی بار به دست می آید. تکرار بین معادله پواسون و معادله انتقال NEGF ادامه مییابد تا همگرایی بدست آید. در این زمان، تمام مقادیر فیزیکی دقیق هستند و جریان میتواند محاسبه شود.
فصل چهارم
شبیهسازی پارامترهای موثر بر حالت گذرا در ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو نوار گرافن
فصل چهارم
شبیهسازی پارامترهای موثر بر حالت گذرا در ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو نوار گرافن
در روش تابع گرین غیر تعادلی مستقل از زمان متعارف که برای شبیه سازی افزاره های نانو الکترونیک خصوصا ترانزیستورهای اثر میدانی مورد استفاده قرار می گیرد امکان رسم نمودارهای مبتنی بر زمان همانند Id(t) یا Vds(t) وجود ندارد، لذا برای تحلیل حالت گذرای ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو نوار گرافن، می توان با بررسی اثرات حالت گذرا بر روی برخی پارامترها، مشخصات گذرای آنها را مورد ارزیابی قرار داد و با کمک مهندسی ساختار، این پارامترها و در پی آن اثرات پاسخ حالت گذرا در ترانزیستورهای اثر میدانی را بهبود بخشید.
در این گفتار سعی می کنیم پارامترهای موثر بر حالت های گذرای ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو نوار گرافن همانند[۶۱] ، [۶۲]PDP ،Cg[63] ، Gm ، و عوامل موثر بر آن معرفی می شود. سپس با روش شبیه سازی تابع گرین غیر تعادلی،[۶۴] این پارامترها را در ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو نوار گرافن را ترسیم و نهایتا با معرفی چند ساختار ، اثرات تغییر ساختار بر روی این پارامترها را بررسی می نماییم.
۴-۱- خازن گیت افزاره
محاسبه خازن گیت از طریق محاسبهی تغییرات بارهای گیت بوسیلهی تغییر میدان الکتریکی عمودی سطح الکترود گیت، امکان پذیر است. با انتگرالگیری از مولفههای میدان الکتریکی در سطح گیت، میتوان کل بار خازن گیت را محاسبه کرد. و خازن گیت از طریق مشتق کل بار گیت نسبت به ولتاژ گیت بدست می آید:
(۴-۱)
