Fully Coupled Nonequilibrium Electron–Phonon Transport in Nanometer-Scale Silicon FETs

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作者
Jeremy Rowlette,Kenneth E. Goodson
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:55 (1): 220-232 被引量:81
标识
DOI:10.1109/ted.2007.911043
摘要

Heat conduction from transistors and interconnects is a critical design consideration for computing below the 20-nm milestone. This paper reviews detailed heat generation and transport mechanisms in silicon devices with a focus on the nonequilibrium behavior of electrons and phonons. Fully coupled and self-consistent ballistic phonon and electron simulations are developed in order to examine the departure from equilibrium within the phonon system and its relevance for properly simulating the electrical behavior of devices. We illustrate the manner in which nanoscale-transport phenomena are critically important for a broad variety of low-dimensional silicon-based devices, including FinFETs and depleted substrate transistors.
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