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Capacitance-Voltage Characterization of Ultra Scaled XOI FET: An Analytical Approach
No full textThis thesis is submitted to the Department of Electrical and Electronic Engineering, Khulna University of Engineering & Technology in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Electrical and Electronic Engineering, July 2017.Cataloged from PDF Version of Thesis.Includes bibliographical references (pages 51-58).Device scaling is the key factor that drives the microelectronics revolution as
described by Moore’s law. Reduction of the physical MOS device dimensions has been
proved beneficial in terms of circuit speed, cost and power consumption. But the continued
miniaturization of the MOS transistor imposes a lot of challenges in terms of device design.
Addressing to this issue “Compound semiconductor-on-insulator” was reported in 2010,
which is also termed as XOI. III-V materials can be considered as the perfect replacement of
silicon as the channel material in MOS devices due to their excellent transport properties. It is
well established that the capacitance – voltage (C-V) measurement is widely accepted
technique for different device parameter extraction and also to measure the interface quality
of a fabricated MOSFET. An analytical model is developed here using quantum mechanical
approach to explain the C-V characteristics of XOI FET by solving coupled Schrodinger-
Poisson equation. It is found that the energy quantization effect in such short channel device
causes a unique staircase nature in the C-V characteristics for channel thickness up to 20nm.
Beyond that this nature disappear reproducing traditional C-V characteristics of SOI FET. It
is also seen that channel thickness and dopant impurity has an impact on the shift of C-V
curve. The threshold voltage of such devices is found higher at reduced channel thickness.Muhammad Mainul IslamMaster of Science in Electrical and Electronic Engineerin
Radiolyse de l'eau induite par les ions de recul de la réaction nucléaire 10B(n,α)7Li : calcul des rendements des espèces primaires jusqu'à 350 °C et génération in situ de pics d’acidité ultra-rapides transitoires le long des trajectoires de rayonnement
No full textAbstract: The 10B(n,α)7Li nuclear reaction is very important for the nuclear industry as well as in radiobiology, as boron neutron capture therapy (BNCT) is used in biochemically targeted radiotherapies for several malignant cancer treatments. Boric acid enriched with 10B is used in nuclear reactors to control the neutron flux and the reactivity in the core. However, recoil nuclei (1.47 MeV α-particles and 0.84 MeV 7Li3+ ions) resulting from this reaction act as sources of high linear energy transfer (LET) radiation, thereby complicating the radiolytic processes inside the reactor. Monte Carlo simulations are used to predict the yields (G-values) of the radicals and molecular products due to the radiolysis of water by the 10B(n,α)7Li recoil ions as a function of temperature from 25 to 350 °C. Our computed yields show lower yields of free radicals and higher yields of molecular products in comparison with low-LET radiation (60Co γ-rays). Our simulation results agree well with existing experimental estimates at 20 and 289 °C. However, the non-monotonic downward inflection of the yields of molecular H2 and H2O2 above ~150 °C can be confirmed if we could get the rate constant of the (e−aq + e−aq) reaction measured under neutral or slightly acidic conditions. Moreover, in this study, we also calculated the in situ concentrations of H3O+ and the corresponding pH values along the radiation tracks using a “cylindrical track model” characteristic of high-LET radiation. For both considered recoil ions, the pH along the tracks is near zero up to ~100 ps, after which it progressively returns to neutrality at ~0.1 ms. However, in cellular water, this “acid spike” retains for a longer period of time due to the slower diffusion of free protons in this medium, a result that may have several implications in BNCT and, more generally, in the overall field of hadrontherapy.La réaction nucléaire 10B(n,α)7Li de capture de neutrons par le bore est très importante pour l'industrie nucléaire ainsi que pour la radiobiologie, car la thérapie par capture neutronique par le bore est utilisée dans des radiothérapies biochimiques ciblées pour plusieurs traitements anticancéreux. L'acide borique enrichi en 10B est utilisé dans les réacteurs nucléaires pour contrôler le flux de neutrons et la réactivité dans le cœur. Cependant, les noyaux de recul (particules α de 1,47 MeV et ions 7Li3+ de 0,84 MeV) résultant de la réaction 10B(n,α)7Li agissent comme sources de rayonnement à transfert d'énergie linéaire élevé (TEL) compliquant ainsi le processus radiolytique à l'intérieur du réacteur. La simulation Monte-Carlo est utilisée dans ce travail pour prédire les rendements (valeurs G) des radicaux et des produits moléculaires dus à la radiolyse de l'eau par la réaction 10B(n,α)7Li en fonction de la température de 25 à 350 °C. Nos calculs montrent des rendements plus bas en radicaux libres et plus élevés en produits moléculaires en comparaison avec un rayonnement de faible TEL (e.g., rayons γ de 60Co). Les résultats de nos simulations concordent bien avec les estimations expérimentales existantes à 20 et 289 °C. Cependant, l'inflexion prédite par certains auteurs dans les rendements moléculaires H2 et H2O2 au-dessus de ~150 °C ne peut être confirmée dans la mesure où l’on adopte la constante de vitesse de la réaction (e−aq + e−aq) en solution neutre ou légèrement acide. De plus, dans cette étude, nous avons également calculé la concentration de H3O+ formé in situ le long des trajectoires du rayonnement en considérant un « modèle de trajectoire cylindrique » pour un rayonnement à fort TEL. Pour ces ions, le pH le long des trajectoires est proche de 0 jusqu'à ~100 ps, puis revient progressivement à un pH neutre (7) à ~0,1 ms. Cependant, dans l'eau cellulaire, le "pic d'acidité" demeure plus longtemps à cause de la faible mobilité du proton dans ce milieu, ce qui soulève plusieurs questions en relation avec la boroneutrothérapie et, plus généralement, l’hadronthérapie
Radiolyse de l'eau induite par les ions de recul de la réaction nucléaire 10B(n,α)7Li : calcul des rendements des espèces primaires jusqu'à 350 °C et génération in situ de pics d’acidité ultra-rapides transitoires le long des trajectoires de rayonnement
No full textAbstract: The 10B(n,α)7Li nuclear reaction is very important for the nuclear industry as well as in radiobiology, as boron neutron capture therapy (BNCT) is used in biochemically targeted radiotherapies for several malignant cancer treatments. Boric acid enriched with 10B is used in nuclear reactors to control the neutron flux and the reactivity in the core. However, recoil nuclei (1.47 MeV α-particles and 0.84 MeV 7Li3+ ions) resulting from this reaction act as sources of high linear energy transfer (LET) radiation, thereby complicating the radiolytic processes inside the reactor. Monte Carlo simulations are used to predict the yields (G-values) of the radicals and molecular products due to the radiolysis of water by the 10B(n,α)7Li recoil ions as a function of temperature from 25 to 350 °C. Our computed yields show lower yields of free radicals and higher yields of molecular products in comparison with low-LET radiation (60Co γ-rays). Our simulation results agree well with existing experimental estimates at 20 and 289 °C. However, the non-monotonic downward inflection of the yields of molecular H2 and H2O2 above ~150 °C can be confirmed if we could get the rate constant of the (e−aq + e−aq) reaction measured under neutral or slightly acidic conditions. Moreover, in this study, we also calculated the in situ concentrations of H3O+ and the corresponding pH values along the radiation tracks using a “cylindrical track model” characteristic of high-LET radiation. For both considered recoil ions, the pH along the tracks is near zero up to ~100 ps, after which it progressively returns to neutrality at ~0.1 ms. However, in cellular water, this “acid spike” retains for a longer period of time due to the slower diffusion of free protons in this medium, a result that may have several implications in BNCT and, more generally, in the overall field of hadrontherapy.La réaction nucléaire 10B(n,α)7Li de capture de neutrons par le bore est très importante pour l'industrie nucléaire ainsi que pour la radiobiologie, car la thérapie par capture neutronique par le bore est utilisée dans des radiothérapies biochimiques ciblées pour plusieurs traitements anticancéreux. L'acide borique enrichi en 10B est utilisé dans les réacteurs nucléaires pour contrôler le flux de neutrons et la réactivité dans le cœur. Cependant, les noyaux de recul (particules α de 1,47 MeV et ions 7Li3+ de 0,84 MeV) résultant de la réaction 10B(n,α)7Li agissent comme sources de rayonnement à transfert d'énergie linéaire élevé (TEL) compliquant ainsi le processus radiolytique à l'intérieur du réacteur. La simulation Monte-Carlo est utilisée dans ce travail pour prédire les rendements (valeurs G) des radicaux et des produits moléculaires dus à la radiolyse de l'eau par la réaction 10B(n,α)7Li en fonction de la température de 25 à 350 °C. Nos calculs montrent des rendements plus bas en radicaux libres et plus élevés en produits moléculaires en comparaison avec un rayonnement de faible TEL (e.g., rayons γ de 60Co). Les résultats de nos simulations concordent bien avec les estimations expérimentales existantes à 20 et 289 °C. Cependant, l'inflexion prédite par certains auteurs dans les rendements moléculaires H2 et H2O2 au-dessus de ~150 °C ne peut être confirmée dans la mesure où l’on adopte la constante de vitesse de la réaction (e−aq + e−aq) en solution neutre ou légèrement acide. De plus, dans cette étude, nous avons également calculé la concentration de H3O+ formé in situ le long des trajectoires du rayonnement en considérant un « modèle de trajectoire cylindrique » pour un rayonnement à fort TEL. Pour ces ions, le pH le long des trajectoires est proche de 0 jusqu'à ~100 ps, puis revient progressivement à un pH neutre (7) à ~0,1 ms. Cependant, dans l'eau cellulaire, le "pic d'acidité" demeure plus longtemps à cause de la faible mobilité du proton dans ce milieu, ce qui soulève plusieurs questions en relation avec la boroneutrothérapie et, plus généralement, l’hadronthérapie
Determination of coefficient thermal expansion of glass microballoon/vinyl ester syntactic foams
No full text
Orientation dependent performance of 635nm vertical cavity surface emitting QW red laser
No full textYield of the Fricke dosimeter irradiated with the recoil α and Li ions of the 10B(n,α)7Li nuclear reaction: effects of multiple ionization and temperature
Get PDFMonte Carlo track chemistry simulations were used to investigate the effects of multiple ionization (MI) of water on the yields (G-values) of the ferrous sulfate (Fricke) dosimeter which was irradiated with low-energy α and lithium ion recoils from theThe presentation of the authors' names and (or) special characters in the title of the pdf file of the accepted manuscript may differ slightly from what is displayed on the item page. The information in the pdf file of the accepted manuscript reflects the original submission by the author
Gate dielectric strength dependent performance of CNT MOSFET and CNT TFET: A tight binding study
No full textAbstractThis paper presents a comparative study between CNT MOSFET and CNT TFET taking into account of different dielectric strength of gate oxide materials. Here we have studied the transfer characteristics, on/off current (ION/IOFF) ratio and subthreshold slope of the device using Non Equilibrium Greens Function (NEGF) formalism in tight binding frameworks. The results are obtained by solving the NEGF and Poisson’s equation self-consistently in NanoTCADViDES environment and found that the ON state performance of CNT MOSFET and CNT TFET have significant dependency on the dielectric strength of the gate oxide materials. The figure of merits of the devices also demonstrates that the CNT TFET is promising for high-speed and low-power logic applications
