适用于亚微米沟道MO SFET的阈值电压解析模型
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电子科学SI L I C O NL L E Y一爨《硅锗应变沟道M O S F E T器件中阈值电压的解析模型周少华熊琦李锐敏(湖南工程职业技术学院湖南长沙410015)[摘要】在分析应变Si/应变s i l一Y G eY/驰豫S“一X GeX pM O SFE T的在栅极电压作用下电荷在栅氧化层下面的分布情况的基础卜,通过求解泊松方程,得到此器件的隐埋s i Ge沟道阈值电压解析模型和表面沟道的阈值电压解析模型,并用典型参数对模型进行了模拟,得到的模拟结果与实验结果能够很好的吻合.【关键词]s i G e M O S FET器件阈值电压解析模型中图分类号;1118文献标识码:A文章编号:1871--7597(2008)1220008-01一、曹■随着M O$器件的物理尺寸越来越接近极限值,迫切需要寻找新的材料或研制新的器件结构来满足b速增长的器件速度的要求。
近年来的研究发现应变Si沟道可以明显提高电子、空穴的迁移率。
应变Si G e沟道可以提高空穴迁移率[1]。
而要与C M O S工艺兼容,需同时提高nM O S和pM O S管的性能。
人们提出了一些应用应变来改善性能的C M O S结构[2],但是大部分的结构中,nM OS管pM O S管都是分别制作在si片上,生产步骤繁琐,工艺复杂,成本高。
最近提出了一种双应变(应变Si/应变si l_Y G eY/驰豫s i l_xG e x pM O SFE T) C M O S结构[3],这种结构同时利用了应变si对电子迁移率的增强和应变Si G e对空穴迁移率的增强作用,通过掺入不同杂质,即可用作nM OS管或用作pM O S管,工艺简单。
是目前最有前途的一种利用戍变来提高Si C M O S集成电路性能的结构。
用作nM OSFE T时是应变si表面沟道器件,应变Si nM OS已经有很多文献进行了模拟[4]。
作为p M O SFE T时是隐埋s i G e沟道器件,都没有考虑在栅极电压作用下表面沟道开启的情况。
eeprom中浮栅mos晶体管阈值电压的研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)中浮栅MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管阈值电压的研究背景和意义。
可以按照以下内容进行编写:概述:EEPROM是一种非易失性的存储器,在现代的电子设备中起着至关重要的作用。
其中,浮栅MOS晶体管作为EEPROM的关键部件,其阈值电压的研究对EEPROM的工作性能和可靠性具有重要的影响。
在EEPROM中,浮栅MOS晶体管可以通过修改其阈值电压来实现电子信息的存储和擦除。
阈值电压是浮栅MOS晶体管的重要参数,它决定了晶体管在导通和截止状态之间的转换。
因此,准确地了解和控制浮栅MOS晶体管的阈值电压对于EEPROM的性能优化和可靠性提高至关重要。
阈值电压的研究涉及多个方面,包括晶体管结构、制造工艺以及物理和电学特性等。
通过深入研究和分析浮栅MOS晶体管阈值电压的形成机制和影响因素,可以帮助我们更好地理解和改进EEPROM的性能。
本文旨在综述过去几十年对浮栅MOS晶体管阈值电压的研究成果,探讨不同结构、不同掺杂类型以及不同工艺对阈值电压的影响。
同时,也将分析现有研究中存在的局限性,并提出未来研究的展望。
通过对EEPROM中浮栅MOS晶体管阈值电压的深入研究,我们可以为EEPROM的设计和制造提供更有效的技术支持,进一步推动电子存储器领域的发展。
此外,对浮栅MOS晶体管阈值电压的研究也对其他相关领域的研究具有借鉴意义,例如微电子器件的设计和制造等。
总之,本文将对EEPROM中浮栅MOS晶体管阈值电压的研究进行全面的梳理和总结,为相关研究提供理论和实践指导,促进该领域的研究进展和应用拓展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章的结构是指文章整体的组织和分布,它是读者了解整篇文章的框架和内容安排的重要指引。
超深亚微米 mosfet 及其模型与模拟
超深亚微米MOSFET是指电晕尺寸小于100纳米并且门极长度小于20纳米的金属氧化
物半导体场效应管。
这种器件已经成为目前集成电路技术研究的热点和焦点,具有体积小、工作速度快、
能耗低、可靠性高等优点,因此在很多领域都展现出了巨大的应用潜力。
在超深亚微米MOSFET的研究中,建立精准、可靠的模型并进行模拟是非常重要的一环。
这样可以更好地研究其电学性能、优化器件设计,甚至可以预测其未来的发展方向。
目前,针对超深亚微米MOSFET的模型主要可以分为物理模型、统计模型和数值模型三类。
物理模型主要基于理论物理原理建立,由于其较为准确,一度是超深亚微米MOSFET建模的主流。
但是由于模型的理论基础很多只是经验性的,它的使用情况受到了很多限制,
难以直接适用于工业界的应用。
统计模型则是基于许多实验数据对器件特性的分析,通过回归分析、统计分析等方法
建立。
这种方法虽然可以避免物理模型的不足,但是其要求实验数据的准确性、可靠性非
常高。
数值模型则是通过电磁场、流体动力学、热传导等物理学理论建立对超深亚微米MOSFET进行数值模拟的模型,其优势在于能够预测器件未来的发展方向,并且具有良好的仿真精度。
薄膜SOI MOSFET 的阈值电压推导学号:GS12062436 姓名:薛召召 对于长沟道SOI MOSFET 器件阈值电压模型的推到我们先从部分耗尽SOI MOS 器件来开始分析,部分耗尽SOI MOS 器件的阈值电压与体硅器件类似,NMOSFET 的阈值电压T V 通常定义为界面的电子浓度等于P 型衬底的多子浓度时的栅压。
可以由下式给出:2dep T MS F OXQ V C =Φ+Φ+(1)式中MS Φ是多晶硅栅和硅衬底的功函数之差的电压值,q 是电子电荷,sub N 是衬底掺杂浓度,(/)ln(/)F sub i kT q N n Φ=,dep Q 是耗尽区的电荷,OX C 是单位面积的栅氧化层电容。
由pn结理论可知,dep Q =其中si ε表示硅的介电常数。
对于全耗尽N 沟道SOI 器件的阈值电压可以通过求解泊松放出得到。
对于长沟道器件考虑一维泊松方程和耗尽近似,x 为垂直表面的方向,如图1所示,有22AsiqN x ϕε∂=∂ (2) 将上式积分两次,并考虑到边界条件,可以得到以硅膜中深度x 的函数形式()x ϕ表达的电势:2()()22sf sb A siA sf si si siqN t qN x x x t ϕϕϕϕεε-=+-+(3) 其中sf ϕ和sb ϕ分别是正背面Si-SiO 2界面处的表面势,如图1所示。
对于(2)式积分一次,可得到硅膜中的电场分布为()()2sb sfA siAsisisiqN t qN E x x t ϕϕεε--=--(4) 由上式可以得到0x =处的正表面势sf E 为:2sf sbA sisf sisiqN t E t ϕϕε-=+(5) 在正界面处用高斯定理可得正面栅氧化层上的电压降oxf V 为:si sf oxf invfoxf oxE Q Q V C ε--=(6)式中oxf Q 是正面Si-SiO 2界面的固定电荷密度,invf Q 是正面沟道反型电荷。