Sentaurus TCAD input decks and extracted characteristics for dual-gate monolayer MoS2 TFTs with ferroelectric HZO gate stacks

Sentaurus TCAD input decks and extracted characteristics for dual-gate monolayer MoS2 TFTs with ferroelectric HZO gate stacks Authors: S. K. Dargar, A. Dargar, S. Birla Software: Synopsys Sentaurus TCAD W-2024.09-SP1 (commercial, licensed) Related manuscript: "Capacitive design trade-offs in dual-gate monolayer MoS2 thin-film transistors..." (submitted) CONTENTS Input decks (.cmd): sde_dvs.cmd device structure + mesh (Sentaurus Structure Editor) sde_Lsweep.cmd parameterized structure for TLM channel-length sweep qm_des.cmd quantum-corrected baseline transfer sweep -> Figs 3 out_des.cmd output characteristics (5 gate biases) dibl_des.cmd transfer at VDS=0.05/1.0 V -> DIBL dit_des.cmd interface-trap sweep template (edit Conc) -> Fig 6 vbg_des.cmd bottom-gate bias family -> Fig 7 mfm_sde.cmd, mfm_des.cmd MFM capacitor, HZO P-E calibration -> Fig 4(7) nc_des.cmd coupled ferroelectric attempt (Sec. on numerics) MoS2_Graphene_Bi.par custom material parameters (MoS2 as overridden Si) Extracted data (.txt, two columns unless noted): idvg_baseline_DD.txt, idvg_QM_fine.txt V_GS(V) I_D(A/um) idvg_dit_1e10..1e13.txt trap sweep transfers vbg_full.txt V_GS I_D V_BG dibl_lo.txt, dibl_hi.txt V_GS I_D at VDS=0.05/1.0 V pe_r1..r3.txt P(C/cm^2) E(V/cm), MFM loop REPRODUCTION: run sde on the structure deck, then sdevice on any device deck, in a directory containing MoS2_Graphene_Bi.par. Note: sdevice appends "_des.log" to Output filenames on this version.本数据集包含用于带有铁电HZO栅叠层的双栅单层二硫化钼（MoS₂）薄膜晶体管（TFT）的Sentaurus TCAD输入脚本集与提取得到的器件特性数据。 作者：S. K. Dargar、A. Dargar、S. Birla 软件：新思科技（Synopsys）Sentaurus TCAD W-2024.09-SP1（商业授权软件） 相关手稿：《双栅单层二硫化钼薄膜晶体管的电容设计权衡……》（已投稿） 数据集内容 输入脚本集（.cmd格式）： sde_dvs.cmd：器件结构与网格生成（基于Sentaurus结构编辑器） sde_Lsweep.cmd：用于TLM沟道长度扫描的参数化器件结构 qm_des.cmd：量子校正的基准传输特性扫描——对应图3 out_des.cmd：输出特性曲线（5种栅极偏置条件） dibl_des.cmd：VDS=0.05/1.0 V下的传输特性——对应漏致势垒降低（DIBL）效应 dit_des.cmd：界面陷阱扫描模板（可编辑陷阱浓度参数）——对应图6 vbg_des.cmd：背栅偏置系列扫描——对应图7 mfm_sde.cmd、mfm_des.cmd：金属-铁电-金属（MFM）电容器相关脚本，用于HZO的极化-电场（P-E）校准——对应图4、7 nc_des.cmd：耦合铁电效应仿真脚本（对应数值分析章节） MoS2_Graphene_Bi.par：自定义材料参数文件（将二硫化钼参数替代硅的默认参数） 提取数据（.txt格式，默认列为两列，特殊情况另行说明）： idvg_baseline_DD.txt、idvg_QM_fine.txt：列格式为V_GS(电压，单位V)、I_D(电流，单位A/μm) idvg_dit_1e10..1e13.txt：陷阱扫描对应的传输特性数据 vbg_full.txt：列格式为V_GS、I_D、V_BG（背栅电压） dibl_lo.txt、dibl_hi.txt：VDS=0.05/1.0 V下的V_GS与I_D数据 pe_r1..r3.txt：列格式为极化强度P(单位C/cm²)、电场强度E(单位V/cm)，对应MFM磁滞回线数据 复现步骤：在包含MoS2_Graphene_Bi.par的目录中，先对结构脚本运行sde工具，再对任意器件脚本运行sdevice工具。注意：该版本的sdevice工具会为输出文件名追加“_des.log”后缀。