SCALING AND VARIABILITY OF NANOWIRE-BASED 3D FIELD-EFFECT TUNNEL TRANSISTORS USING SI, GE AND III-V MATERIALS (Q3177092)
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Project Q3177092 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | SCALING AND VARIABILITY OF NANOWIRE-BASED 3D FIELD-EFFECT TUNNEL TRANSISTORS USING SI, GE AND III-V MATERIALS |
Project Q3177092 in Spain |
Statements
164,560.0 Euro
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205,700.0 Euro
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80.0 percent
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1 October 2015
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30 September 2018
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
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42°52'49.51"N, 8°32'45.10"W
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15078
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LA IP DE ESTE PROJECTO ES EN LA ACTUALIDAD UNA INVESTIGADORA MARIE CURIE IEF EN LA UNIVERSIDAD DE SWANSEA (UK). ESTE PROYECTO POSEE UN CARACTER MULTIDISCIPLINAR, INCORPORANDO LA NANOELECTRONICA Y LA CIENCIA DE LA COMPUTACION Y TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION EN SUS ESTADOS MAS ACTUALES. LOS OBJETIVOS SE CLASIFICAN EN TRES AREAS:_x000D_ 1. MODELADO 3D DE TRANSISTORES TUNEL DE EFECTO CAMPO USANDO NANOHILOS A TRAVES DE LOS METODOS DE ARRASTRE-DIFUSION Y MONTE CARLO_x000D_ LOS DISPOSITIVOS TUNEL DE EFECTO CAMPO (TFETS) SE ESTAN INVESTIGANDO COMO POSIBLES CANDIDATOS PARA REEMPLAZAR A LOS DISPOSITIVOS MOSFET CONVENCIONALES PARA APLICACIONES A POTENCIA ULTRA BAJA A CAUSA DE SU PEQUEÑA PENDIENTE SUB-UMBRAL Y DE SU REDUCIDA CORRIENTE DE FUGA, LO QUE HACE POSIBLE UN ESCALADO AGRESIVO DE LA TENSION DE ALIMENTACION. SIN EMBARGO, UN DESAFIO ASOCIADO CON ESTOS DISPOSITIVOS ES SU LIMITADO RENDIMIENTO Y SU BAJA CORRIENTE EN LA ZONA ON. PARA ALCANZAR ALTAS PROBABILIDADES TUNEL, SERIA BENEFICIOSO UTILIZAR HETEROUNIONES Y NUEVAS ARQUITECTURAS, COMO PUEDEN SER LOS NANOHILOS (NW). EN ESTE PROYECTO INICIALMENTE INVESTIGAREMOS UN DISPOSITIVO NW TFET CUYA ARQUITECTURA SEGUIRA LOS DISEÑOS PROPORCIONADOS POR IBM ZURICH. A CONTINUACION, SE EXAMINARAN DIFERENTES COMBINACIONES PARA LOS MATERIALES QUE FORMAN EL CANAL, DRENADOR Y FUENTE DEL DISPOSITIVO Y LA ARQUITECTURA OPTIMA SERA ESCALADA A OTROS NODOS TECNOLOGICOS PARA EVALUAR SU RENDIMIENTO Y ESCALABILIDAD. PARA MODELAR CORRECTAMENTE ESTOS DISPOSITIVOS ES OBLIGATORIO EL USO DE SIMULADORES TRIDIMENSIONALES. POR ESTA RAZON EN EL PROYECTO UTILIZAREMOS HERRAMIENTAS 3D DE SIMULACION DE DISPOSITIVOS CON RESOLUCION ATOMISTICA COMO SIMULADORES DE ARRASTRE-DIFUSION Y MONTE CARLO CON CORRECCIONES CUANTICAS. AMBOS SIMULADORES ESTAN BASADOS EN EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS._x000D_ _x000D_ 2. ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE DIFERENTES FUENTES DE FLUCTUACIONES EN EL RENDIMIENTO DE NW TFETS_x000D_ EL EFECTO DE LA VARIABILIDAD QUE AFECTA A LAS CARACTERISTICAS DE LOS DISPOSITIVOS ES CADA VEZ MAYOR, CONVIRTIENDOSE EN UNO DE LOS PRINCIPALES DESAFIOS PARA EL ESCALADO Y LA INTEGRACION DE TANTO LA GENERACION ACTUAL DE DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS COMO DE LA PROXIMA. POR LO TANTO, ESTUDIAREMOS EL IMPACTO QUE DIFERENTES FUENTES DE FLUCTUACIONES TIENEN EN EL COMPORTAMIENTO DE LOS DISPOSITIVOS CON EL OBJETIVO DE IDENTIFICAR LOS DISEÑOS, MATERIALES Y ARQUITECTURAS MENOS SENSIBLES A LA VARIABILIDAD. LAS SIGUIENTES FUENTES DE VARIABILIDAD SON LAS MAS CRITICAS EN EL ESTUDIO DE NW TFETS: RUGOSIDAD DE LA INTERFAZ, CARGA EN LA INTERFAZ, DOPANTES ALEATORIOS Y RUGOSIDAD DE LA INTERFAZ III-V/SI _x000D_ 3. OPTIMIZACION DE ALGORITMOS NUMERICOS, PORTABILIDAD A NUEVAS INFRAESTRUCTURAS Y DESARROLLO DE HERRAMIENTAS PARA EL MANEJO DE LOS DATOS _x000D_ PARA ANALIZAR EL IMPACTO QUE DIFERENTES FUENTES DE VARIABILIDAD TIENEN EN EL COMPORTAMIENTO DE LOS NW TFETS ES NECESARIO REALIZAR ANALISIS ESTADISTICOS QUE REQUIEREN LA SIMULACION DE UN GRAN NUMERO DE DISPOSITIVOS, AUMENTANDO EL COSTE COMPUTACIONAL. POR LO TANTO, ES ESENCIAL EL USO DE ALGORITMOS NUMERICOS EFICIENTES. _x000D_ ESTA PARTE DEL PROYECTO ESTA BASADA EN DOS OBJETIVOS: I) LA REDUCCION DEL TIEMPO DE EJECUCION A TRAVES DE LA OPTIMIZACION DE LOS ALGORITMOS NUMERICOS UTILIZADOS EN LA SIMULACION Y SU IMPLEMENTACION EN DIFERENTES INFRAESTRUCTURAS COMPUTACIONALES Y II) LA GESTION EFICIENTE DE LOS DATOS GENERADOS A TRAVES DE LA IMPLEMENTACION DE UN GESTOR PARA EL ENVIO Y LA RECEPCION DE LOS DATOS DE VARIABILIDAD USANDO SISTEMAS COMPUTACIONALES HETEROGENEOS. (Spanish)
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THE IP OF THIS PROJECT IS CURRENTLY A MARIE CURIE IEF RESEARCHER AT SWANSEA UNIVERSITY (UK). THIS PROJECT HAS A MULTIDISCIPLINARY CHARACTER, INCORPORATING NANOELECTRONICS AND COMPUTER SCIENCE AND INFORMATION TECHNOLOGIES IN ITS MOST CURRENT STATES. The OBJECTIVES are classified in three areas:_x000D_ 1. 3D modeling of TUNEL TRANSISTORS, using nano-threads through the ARRASTRE-DIFUSION AND MONTE METHODS CARLO_x000D_ TUNEL PROVISIONS (TFETS) are being searched as possible courses for re-employing the Conventional MOSFET DISPOSITIVES for ULTRA LOW POTENCE APPLICATIONS OF YOUR SUB-UMBRAL PENDENCE AND YOUR CORRIENT REDUCATION OF FUGA, which makes an AGRESIVE STALATE OF THE FOOD TENSION POSSIBLE. HOWEVER, A CHALLENGE ASSOCIATED WITH THESE DEVICES IS THEIR LIMITED PERFORMANCE AND LOW CURRENT IN THE ON ZONE. TO ACHIEVE HIGH TUNNEL PROBABILITIES, IT WOULD BE BENEFICIAL TO USE HETEROUNIONS AND NEW ARCHITECTURES, SUCH AS NANOWIRES (NW). IN THIS PROJECT WE WILL INITIALLY INVESTIGATE A NW TFET DEVICE WHOSE ARCHITECTURE WILL FOLLOW THE DESIGNS PROVIDED BY IBM ZURICH. NEXT, DIFFERENT COMBINATIONS WILL BE EXAMINED FOR THE MATERIALS THAT FORM THE CHANNEL, DRAINER AND SOURCE OF THE DEVICE AND THE OPTIMA ARCHITECTURE WILL BE SCALED TO OTHER TECHNOLOGIC NODES TO EVALUATE THEIR PERFORMANCE AND SCALABILITY. TO MODEL THESE DEVICES CORRECTLY, THE USE OF THREE-DIMENSIONAL SIMULATORS IS MANDATORY. FOR THIS REASON IN THE PROJECT WE WILL USE 3D SIMULATION TOOLS OF DEVICES WITH ATOMISTICA RESOLUTION AS DRAG-DIFUSION SIMULATORS AND MONTE CARLO WITH QUANTUM CORRECTIONS. Both SIMULATORS are based on the Method of Finite ELEMENTS._x000D_ _x000D_ 2. Study of the INFLUENCE OF DIFFERENTS OF FLUCTUATIONS IN NW TFETS TFETS_x000D_ THE EFFECT OF VARIABILITY FOR THE CHARACTERISTICS OF THE DISPOSITIVES IS EVERY MAYOR, becoming one of the primary defiances for ESCALATE AND INTEGRATION OF THE ACTUAL GENERATION OF DISPOSITIVES AND CIRCUITS AS THE PROXIMA. THEREFORE, WE WILL STUDY THE IMPACT THAT DIFFERENT SOURCES OF FLUCTUATIONS HAVE ON THE BEHAVIOR OF DEVICES IN ORDER TO IDENTIFY THE DESIGNS, MATERIALS AND ARCHITECTURES LESS SENSITIVE TO VARIABILITY. THE FOLLOWING SOURCES OF VARIABILITY ARE THE MOST CRITICAL IN THE NW TFETS STUDY: Roughness OF INTERFACE, BACK IN THE INTERFACE, ALLEATORY Dopings AND RUGOSITY OF INTERFACE III-V/SI _x000D_ 3. Optimisation OF NUMERICAL ALGORITMS, PortABILITY TO NEW INFRASTRUCTURES AND DEVELOPMENT OF TOOLS FOR THE MANAGEMENT OF DATA _x000D_ to analyse the impact that different sources of variability have in the transport of the NW TFETS is necessary to carry out analysis. who REQUIRE THE SIMULATION OF A GREAT NUMBER OF DISPOSITIVES, Increasing COMPUTATIONAL COST. THEREFORE, THE USE OF EFFICIENT NUMERIC ALGORITHMS IS ESSENTIAL. _x000D_ this PART OF THE PROJECT IS BASED IN TWO OBJECTIVES: I) THE REDUCTION OF EXECUTION TIME THROUGH THE OPTIMISATION OF THE NUMERIC ALGORITHMS USED IN THE SIMULATION AND THEIR IMPLEMENTATION IN DIFFERENT COMPUTATIONAL INFRASTRUCTURES AND II) THE EFFICIENT MANAGEMENT OF THE DATA GENERATED THROUGH THE IMPLEMENTATION OF A MANAGER FOR SENDING AND RECEIVING VARIABILITY DATA USING HETEROGENEOUS COMPUTATIONAL SYSTEMS. (English)
12 October 2021
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Santiago de Compostela
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Identifiers
TEC2014-59402-JIN
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