多柵場效應(yīng)晶體管物理特性與器件仿真模型研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)的平面金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的比例縮小到達(dá)20nm時(shí),面臨的不僅僅是技術(shù)上的困難,還有短溝道效應(yīng)(short channel effects,SCE)、量子隧穿引起的柵極和結(jié)點(diǎn)泄漏電流、高的體摻雜引起閾值電壓變化以及載流子遷移率衰減所帶來的限制。非傳統(tǒng)的多柵結(jié)構(gòu)器件比如雙柵（double-gate,DG) MOSEFTs、環(huán)柵(surrounding-gate,SG)MOSFETs對溝道電荷有很好的控制能力

2、,降低短溝道效應(yīng),改善亞閾值斜率(Sub-threshold slope,SS)退化和漏致勢壘降低效應(yīng),是平面MOSFETs進(jìn)入低于20nm技術(shù)階段以后的替代選擇。本論文重點(diǎn)研究討論這兩種非傳統(tǒng)MOSFETs(即是雙柵和環(huán)柵MOSFETs)的建模以及TCAD仿真。
　　為了更深入地理解半導(dǎo)體器件的建模和仿真,介紹了多柵晶體管的比例縮小尺寸引起的短溝道問題以及反型層電容。由于體反型(volume inversion)效應(yīng)的存在,薄層

3、電荷近似不再適用于多柵(multiple-gate,MG)MOSFETs。文章回顧了完整的長溝道對稱DG和SG MOSFETs的非薄層電荷漏電流解析模型。通過一些合理的近似,可以把 DG和SG MOSFETs模型推廣到所有類型的MG MOSFETs。采用Silvaco TCAD數(shù)值仿真工具,改變不同的物理參數(shù),對DG和SG MOSFETs仿真,并分析結(jié)果。
　　給出長溝道摻雜 DG MOSFETs的靜電表面電勢的表達(dá)式。給出精確的

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