Polysilicon depletion effect
پولیسیلیکن کی کمی کا اثر وہ رجحان ہے جس میں پولیسیلیکن کو گیٹ میٹریل کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ایم او ایس ایف ای ٹی ڈیوائسز کے تھریشولڈ وولٹیج کی ناپسندیدہ تبدیلی کا مشاہدہ کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے الیکٹرانک سرکٹ کا غیر متوقع طرز عمل ہوتا ہے۔ اس تغیر کی وجہ سے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ہائی-کے ڈائی الیکٹرک میٹل گیٹس (ایچ کے ایم جی) متعارف کرائے گئے۔ پولی کرسٹل لائن سلکان، جسے پولی سلکان بھی کہا جاتا ہے، چھوٹے سلکان کرسٹل پر مشتمل ایک مواد ہے۔ مؤخر الذکر سیمی کنڈکٹر الیکٹرانکس اور شمسی خلیوں کے لیے استعمال ہونے والے موکرسٹلین سلکان اور پتلی فلم کے آلات اور شمسی خلیوں کے لیے استعمال ہونے والے بے ساختہ سلکان سے مختلف ہے۔ گیٹ میٹریل کا انتخاب گیٹ کا رابطہ پولیسیلیکن یا دھات کا ہو سکتا ہے، پہلے پولیسیلیکن کو دھات کے بجائے منتخب کیا گیا تھا کیونکہ پولیسیلیکن اور گیٹ آکسائڈ (SiO2) کے درمیان انٹرفیس سازگار تھا۔ لیکن پولی سلکان پرت کی چالکتا بہت کم ہوتی ہے اور اس کم چالکتا کی وجہ سے، چارج جمع ہونا کم ہوتا ہے، جس کی وجہ سے چینل کی تشکیل میں تاخیر ہوتی ہے اور اس طرح سرکٹس میں ناپسندیدہ تاخیر ہوتی ہے۔ پولی پرت کو این-ٹائپ یا پی-ٹائپ کی نجاست کے ساتھ ڈوپ کیا جاتا ہے تاکہ یہ ایک کامل موصل کی طرح برتاؤ کرے اور تاخیر کو کم کرے۔ ڈوپڈ پولیسیلیکن گیٹ کے نقصانات Vgs = گیٹ وولٹیج Vth = تھریشولڈ وولٹیج n + = انتہائی ڈوپڈ N خطہ ایک این ایم او ایس ٹرانجسٹر کی شکل 1 (a) میں یہ مشاہدہ کیا گیا ہے کہ آزاد اکثریت والے کیریئر بیرونی برقی میدان کی عدم موجودگی کی وجہ سے پورے ڈھانچے میں بکھرے ہوئے ہیں۔ جب گیٹ پر ایک مثبت فیلڈ لگایا جاتا ہے، تو بکھرے ہوئے کیریئر اپنے آپ کو شکل 1 (بی) کی طرح ترتیب دیتے ہیں، الیکٹران گیٹ ٹرمینل کے قریب جاتے ہیں لیکن اوپن سرکٹ کی ترتیب کی وجہ سے وہ بہنا شروع نہیں کرتے ہیں۔ چارج کی علیحدگی کے نتیجے میں پولیسیلیکن آکسائیڈ انٹرفیس پر ایک کمی کا خطہ بنتا ہے، جس کا براہ راست اثر ایم او ایس ایف ای ٹی میں چینل کی تشکیل پر پڑتا ہے۔ این ایم او ایس میں این + پولیسیلیکن گیٹ کے ساتھ، پولی ڈیپلیشن اثر ڈونر آئنوں (این ڈی) کے (+) وی فیلڈ اور گیٹ ٹرمینل پر بیرونی طور پر لاگو (+) وی فیلڈ کے مشترکہ اثر سے چینل کی تشکیل میں مدد کرتا ہے۔ بنیادی طور پر پولیسیلیکن پر (+) وی چارجڈ ڈونر آئنوں (این ڈی) کا جمع ہونا الٹ چینل کی تشکیل کو بڑھاتا ہے اور جب ایک الٹ پرت بنتی ہے، جسے شکل 1 (بی) میں دیکھا جا سکتا ہے جہاں الٹ چینل قبولیت آئنوں (این اے) (اقلیتی کیریئرز) سے تشکیل پاتا ہے۔ پولیسیلیکن کی کمی ٹرانجسٹر میں من گھڑت عمل کے لحاظ سے مختلف ہو سکتی ہے، جو کچھ ٹرانجسٹر طول و عرض میں اہم ٹرانجسٹر تغیر کا باعث بن سکتی ہے۔ دھاتی دروازوں کو دوبارہ متعارف کرایا گیا مندرجہ بالا وجہ سے جیسے جیسے آلات اسکیلنگ (32-28 nm نوڈس) پر نیچے جاتے ہیں پولی دروازوں کو دھاتی دروازوں سے تبدیل کیا جا رہا ہے۔ مندرجہ ذیل ٹیکنالوجی کو ہائی-کے ڈائی الیکٹرک میٹل گیٹ (ایچ کے ایم جی) انضمام کے نام سے جانا جاتا ہے۔ 2011 میں انٹیل نے مختلف نوڈس کے ان کے من گھڑت طریقہ کار کے حوالے سے ایک پریس کٹ جاری کیا، جس میں میٹل گیٹ ٹیکنالوجی کے استعمال کو دکھایا گیا۔ ڈوپڈ پولی سلکان کو پہلے ایم او ایس ڈیوائسز میں گیٹ میٹریل کے طور پر ترجیح دی جاتی تھی۔ پولیسیلیکنز کو ان کے ورک فنکشن کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا جو ایس آئی سبسٹریٹ سے ملتا ہے (جس کے نتیجے میں ایم او ایس ایف ای ٹی کی کم حد وولٹیج ہوتی ہے)۔ میٹل گیٹس کو اس وقت دوبارہ متعارف کرایا گیا تھا جب سی او او 2 ڈائی الیکٹرکس کو مرکزی دھارے کی سی ایم او ایس ٹیکنالوجی میں گیٹ آکسائڈ کے طور پر ہافنیم آکسائڈ جیسے ہائی-کے ڈائی الیکٹرکس سے تبدیل کیا جا رہا ہے۔ اس کے علاوہ گیٹ ڈائی الیکٹرک کے ساتھ انٹرفیس پر، پولیسیلیکن ایک SiOx پرت بناتا ہے۔ مزید برآں، فرمی سطح کی پننگ ہونے کا زیادہ امکان باقی ہے۔ لہذا ڈوپڈ پولی کے ساتھ اثر حد وولٹیج کی ناپسندیدہ کمی ہے جسے سرکٹ تخروپن کے دوران دھیان میں نہیں رکھا گیا تھا۔ MOSFET کے vth میں اس قسم کی تبدیلی سے بچنے کے لیے، فی الحال دھاتی گیٹ کو پولیسیلیکن پر ترجیح دی جاتی ہے۔ این ایم او ایس میں پولیسیلیکن گیٹ کی کمی کے اثر میں کمی ڈرین سے پیدا ہونے والی رکاوٹ کو کم کرنے والے گیٹ مواد انٹیل حوالہ جات ٹرانجسٹر سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی ایم او ایس ایف ای ٹی کے ذریعے مائکرو پروسیسر کی تعمیر