Vanessa Cristina Pereira da Silva Venuto.

Este projeto de pesquisa (CNPq-Universal: 426072/2018-9) propõe a caracterização elétrica do BE SOI MOSFET funcionando como biossensor, assim como propõe a fabricação inédita de um novo dispositivo, que chamaremos de transistor de tunelamento induzido por efeito de campo (BE SOI Túnel-FET), tomando como base a estrutura do BE SOI MOSFET. A proposta é que ambos os dispositivos sejam utilizados como elemento biossensor (Bio-FET), na qual seu desempenho e princípios físicos serão avaliados a partir da observação das curvas características dos transistores fabricados (inseridos ou não em meios biológicos) e de simulações numéricas para estudo da sua física de funcionamento. Como elemento de teste será utilizado inicialmente a glicose, por ser já bem conhecida, para testar a sensibilidade deste dispositivo como biossensor que uma vez validado será também testado para outros elementos a serem selecionados durante pesquisa.

Com a redução das dimensões dos transistores para escalas nanométricas, os problemas do efeito de canalcurto e da alta potência dissipada se tornaram críticos. Como alternativa, as indústrias têm substituído a tecnologia CMOS convencional pela tecnologia de silício sobre isolante (SOI). A evolução da tecnologia SOI resultou em transistores planares (UTBB ? Ultra-Thin Body and Buried Oxide) e de múltiplas portas, tais como porta dupla (FinFET), porta tripla (FinFET de porta tripla ou transistor 3D) e porta circundante (gate all around). Neste último caso o desempenho é significativamente melhor se o corpo do transistor tiver seção transversal circular e de pequeno diâmetro, também chamado de nanofio (nanowire). No entanto, para dimensões abaixo de 22nm, mesmo esta tecnologia tem chegado ao limite de seu escalamento. Dentre as alternativas que vem sendo estudadas pela comunidade científica para minimizar a potência dissipada surge o transistor de tunelamento induzido por efeito de campo (TFET - Tunneling Field Effect Transistor), que é um dispositivo compatível com a tecnologia MOS, porém com princípio de funcionamento diferente.Nestes dispositivos a corrente é constituída pelo tunelamento de portadores entre bandas, o que tornapossível uma redução significativa da corrente de desligamento (IOFF) e também uma inclinação desublimiar abaixo do limite teórico (60mV/dec à temperatura ambiente) normalmente encontrados nostransistores MOS, o que permite que o TFET se comporte como uma chave mais próxima da ideal, i.e., estenovo dispositivo apresenta um grande potencial para operar com maior de velocidade de chaveamento. Esse projeto visa estudar de forma inédita no Brasil o uso de um transistor TFET para aplicações em circuitosanalógicos (como por exemplo, espelhos de corrente e par diferencial) e biosensores. Este estudo será feitode forma teórica (simulação numérica) e experimental.