基于變分法的準(zhǔn)二維MOSFET閾值電壓的解析模型.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成電路邁向超大集成度、更快速、更大信息存儲(chǔ)量的步伐逐漸加快，為了滿足這些日益發(fā)展的需求，作為集成電路基本單元的MOS器件的尺寸也必須持續(xù)縮小。隨之而來(lái)的是MOS器件中溝道長(zhǎng)度的不斷縮小，此時(shí)器件的電學(xué)特性已經(jīng)不能簡(jiǎn)單的再用傳統(tǒng)的一維方法進(jìn)行分析，由此出現(xiàn)了諸多的二維分析法。
　　 本文針對(duì)以上情況，首先建立普通的MOS模型，用半導(dǎo)體表面載流子與電場(chǎng)的作用能建立了載流子的能量積分，并證明了準(zhǔn)二維閾值電壓

2、的微分方程是能量積分的近似情況。再通過(guò)直接變分的方法求解了MOSFET表面勢(shì)的表達(dá)式，由此得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的超深亞微米MOSFET的閾值電壓表達(dá)式。另外，用同樣的方式對(duì)LDMOS模型建立積分并且求解得到它的閾值電壓表達(dá)式。這樣，我們從理論上證明了本文提出的準(zhǔn)二維變分法對(duì)于不同的MOS模型同樣具有適用性。
　　 我們用Medici軟件在同一模型中用不同的參數(shù)進(jìn)行仿真和表達(dá)式計(jì)算，得出的結(jié)果高度一致。我們對(duì)ADS中的特定型號(hào)的MOS管