深亚微米薄膜CMOS／SOI电路的集成器件线路模拟

开发了适用于薄膜亚微米、深亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的集成器件线路模拟软件，该模拟软件采用集成数值模型，将薄膜ＳＯＩ器件的数值模拟与电路模拟有机地结合在一起，实现了薄膜亚微米、深亚微米ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的精确数值模拟，利用这一软件较为详细地分析了硅层厚度为５０￣４００ｎｍ、沟道长度为０．１５￣１．０ｕｍ的ＣＭＯＳ／ＳＯＩ环形振荡器电路，使我们对深亚微米薄膜ＣＭＯＳ／ＳＯＩ环振的特性及工作机理了较     

适合ULSI的深亚微米SOIMOSFET研究

文章通过对SOIMOSFET进行大量的模拟、计算，提出了一个新的SOIMOSFET模型，它计入了影响深亚微米器件工作的各种二级特理效应，该模型同时适用于数字电路和模拟电路的设计，模型计算结果与实际测试结果较吻合。     

深亚微米薄膜SOI MOSFET的二维数值模拟

本文介绍了适合于薄膜亚微米、深亚微米ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的二维数值模拟软件。该模拟软件同时考虑了两种载流子的产生－复合作用，采用了独特的动态二步法求解泊松方程和电子、空穴的电流连续性方程，提高了计算效率和收敛性。利用此模拟软件较为详细地分析了薄膜ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ不同于厚膜ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的工作机理及特性，发现薄膜ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的所有特性几乎都得到了改善。将模拟结果与实验结果进行了对比，两者吻合得较好。     

薄膜全耗尽SOI器件的二维数值模拟软件

开发了适合于薄膜亚微米、深亚微米ＳＯＩ ＭＯＳＦＥＴ的二维数值模拟软件ＬＡＤＥＳ－ＩＶ－Ｚ，该模拟软件同时考虑了两种载流子的产生－复合作用，采用了独特的动态二步法求解泊松方程和电子、空穴的电流连续性方程，从而大大提高了计算效率和收敛性。此模拟软件可用于分析沟道长度为０．１５－０．５μｍ、硅膜厚度为５０－４００ｎｍ的ＳＯＩ器件的工作机理及其端特性。模拟结果与实验结果比较，两者吻合较好，说明该模拟软件     

IGBT准数值模型和模拟

本文采用数值计算与解析模型相结合的方法，建立了ＩＧＢＴ稳态特性的准数值模型。基于此模型与瞬态特性的电荷控制解析模型，我们开发了绝缘栅晶体管（ＩＧＢＴ）的稳态和瞬态准数值模拟软件包ＩＧＴＳＩＭ，可以模拟与ＩＧＢＴ的几何结构、掺杂分布、少于寿命相联系的直流和关断特性．本文介绍模拟所采用的物理模型、模拟技术和得到的结论，并给出部分模拟实例．     

0.15μm薄膜全耗尽MOS/SOI器件的设计和研制

利用自己开发的二维数值深亚微米ＳＯＩ器件模拟软件,较为详细地分析了沟道长度小于０．２μｍ的ＳＯＩ器件的阈值电压特性、穿通和击穿特性、亚阈值特性以及直流稳态特性等．通过这些模拟和分析计算,给出了沟道长度为０．１８、０．１５和０．１μｍ的薄膜全耗尽ＳＯＩ／ＭＯＳ器件的设计方案,并根据该设计方案成功地研制出了性能良好的沟道长度为０．１５μｍ的凹陷沟道ＳＯＩ器件．沟道长度为０．１５μｍ薄膜全耗尽凹陷沟道ＳＯＩ器件的亚阈值斜率为８７ｍＶ／ｄｅｃ,击穿电压为１．６Ｖ,阈值电压为０．４２Ｖ,电源电压为１．５Ｖ时的驱动电     

低压应用中的SOI栅控混合管的设计考虑

本文采用数值模拟方法,在考虑短沟效应、开态电流、关态电流和开路电压增益等因素的基础上,首次给出ＧＣＨＴ低压工作下（０．８Ｖ）的设计容区图,清晰地反映了各效应对参数要求的矛盾折中,为器件设计提供了理论依据,也为合理开发深亚微米工艺指明了方向．本文采用的数据处理方法同时可用于针对成熟工艺线的实际器件与电路设计     

KrF准分子激光移相光刻在HEMT栅加工中的应用

将KrF准分子激光无铬接触式移相光刻应用于深亚微米HEMT栅图形加工，自行设计、组装了一套实验系统，很好地解决了这一器件制作的关键工艺问题。分别采用石英版移相和衬底移相方式，可重复可靠地得到剖面陡直的（0．30—0．35）μm和（0．2—0．25）μm胶阴线条，这一工艺技术完全与现有器件工艺技术兼容，为HEMT深亚微米栅加工提供了一个新的可供选择的方法，文中还从计算机模拟角度对上述两种移相光刻方式作了分析。     

计入多晶硅耗尽效应的深亚微米MOSFET开启电压模型

本文提出了一个深亚微米MOSFET的开启电压的解析模型．它计入了影响开启电压的诸多二级效应，例如短沟效应、窄沟效应、漏感应势垒下降（DIBL）效应以及衬底的非均匀掺杂等效应．此外，模型还考虑了极短沟长器件的多晶硅耗尽效应．模型的计算结果和数值器件模拟的结果十分相符．     

深亚微米非均匀掺杂MOSFET的衬偏效应及开启电压模型

本文根据MOS器件沟道区离子注入引起的衬底杂质非均匀分布情况，提出了一个简单的衬底杂质分布的近似．并以此导出了非均匀掺杂下开启电压的衬偏效应模型．模型中采用了一个双曲函数解决了在不同掺杂区域的边界处，电流（或开启电压）对衬偏VBS的导数的不连续问题，并可通过调整参数δ计及实际器件中衬底掺杂的缓变过程．本文还给出一个与村偏相关的短沟道效应公式，准确地反应了深亚微米器件衬偏效应减小的现象．模型计算的结果与数值模拟的结果十分一致．     

基于入射距离的一维瞬态电流源注入模型研究

在深亚微米工艺下,单粒子效应引入的瞬态电流与粒子入射位置有关。基于粒子入射距离,提出了一种针对电路级仿真的一维瞬态电流源注入模型。结果显示,电流源模型与三维TCAD仿真得到的瞬态电流形状拟合更好,NMOS和PMOS器件收集电荷量的计算误差分别下降了66.9%和65.0%。提出的电流源模型能够精确地反映粒子入射位置改变时6T SRAM电路的翻转情况,能更好地用于大规模集成电路的单粒子效应电路级模拟分析。     

一个用于深亚微米电路模拟的MOSFET解析模型

本文提出了一个新的深亚微米ＭＯＳＦＥＴ模型,它计入了影响深亚微米器件工作的各种二级物理效应．模型采用一个统一的公式描述所有的器件工作区,可以保证无穷阶连续．不仅适用于数字电路,而且可用于模拟电路的设计．模型计算的结果与实测器件的结果十分一致．     

0.15μm薄膜全耗尽MOS／SOI器件的设计和研制

利用自己开发的二维数值深亚微米SOI器件模拟软件,较为详细地分析了沟道长度小于o.2μm的 SOI器件的阈值电压特性、穿通和击穿特性、亚阈值特性以及直流稳态特性等.通过这些模拟和分析计算,给出了沟道长度为0.18、0.15和0.1μm的薄膜全耗尽 SOI／MOS器件的设计方案,并根据该设计方案成功地研制出了性能良好的沟道长度为0.15μm的凹陷沟道 SOI器件.沟道长度为0.15μm薄膜全耗尽凹陷沟道SOI器件的亚阈值斜率为87mV/dec,击穿电压为1.6V,阈值电压为0.42V,电源电压为1.5V时的驱动电流为1.85mA,泄漏电流为0.5pA/μm沟道宽度.     

双层管状材料在脉冲激光作用下的二维温升模拟

用有限元方法数值模拟了脉冲激光作用于镍薄膜铝基底这种双层圆管状材料时产生的温升情况 ,在考虑材料的热物理参数随温度变化的基础上得到了薄膜和基底中各个点的瞬态温度场 ,并分别给出了薄膜和基底中的温度随周向在各个不同时刻的分布曲线 ,为热弹条件下激光激发薄膜 -基底式圆管状材料中超声导波的研究工作提供了定量基础     

基于应力-位移混合有限元法的激光超声数值模拟

为了研究激光辐照各向同性半无限大铝材料内超声波的激发和传播特征,采用理想匹配层和应力-位移混合有限元方法建立了半无限大介质中激光激发超声波的有限元数值模型。模拟研究了各向同性半无限大铝材料内激发产生的瞬态波场图和垂直表面位移,并与相同几何模型下采用有限元方法得到的结果进行了对比分析。结果表明,应力-位移混合有限元方法能够有效地消除模型截断边界处的反射波,精确地模拟出无限大固体材料内激光激发超声波的产生和传播特性。数值模拟结果为进一步研究微纳米薄膜材料中皮秒或飞秒激光激发超声波提供了有效的方法。     

通用薄膜双栅SOI MOSFET电流模型

本文利用薄膜双栅ＳＯＩ器件在阈值电压附近硅膜中的常电位近似，得到一个通用的薄膜双栅ＳＯＩ器件电流模型．数值模拟结果与实验值吻合较好．文中特别对其它模型所不适用的正背栅具有不同参数的双栅ＳＯＩ器件进行了源漏电流的模拟，并对结果进行了分析．     

自对准硅化物工艺研究

对适用于深亚微米CMOS器件的各种自对准硅化物工艺进行了讨论，并对不同硅化物薄膜的特性进行了分析。结果表明，随着大规模集成电路特征尺寸的不断缩减及其对器件性能要求的不断提高，常规Ti和Co的自对准硅化物工艺已经不能满足器件特征尺寸进一步缩小的需要；Ni的自对准硅化物工艺可以很好地满足超深亚微米及纳米器件对硅化物的需求。     

金属粒子-介质复合薄膜中非平衡态电子瞬态弛豫的研究

利用飞秒脉冲激光和泵浦－探测技术测量了贵金属－介质复合薄膜（Ｃｕ－Ｂａ－Ｏ、Ａｕ－Ｂａ－Ｏ）的瞬态光学透过率随延迟时间的变化曲线，观察到了薄地光的吸收迅速增大并在皮秒时间内的状的现象，该现象是薄膜中超微粒子内费米能级附近电子被飞秒激光脉冲激光，产生非平衡态电子而经历瞬态弛豫造成的，本文从理论上给出了复合薄膜中Ａｕ超微粒子的电子声子相互作用常数ｇ的数值。     

一种分析稠密随机媒质的新方法

一种基于ＦＤＴＤ法的数值方法用来分析稠密离散随机媒质。本文采用在ＦＤＴＤ法的差分多格中进行随横填充来模拟随机媒质，并求解其瞬态电磁散射场。然后对该散射场曲线的分形维数进行了计算，数值结果表明，稠密离散随机媒质的瞬态散射场的分数数与其数密度之间作一定的范围内存在线性函数关系。     

深亚微米MOSFET二维数值模拟的若干结果

对溶亚微米器件，由于工作电压下降，要求重新确定ＬＤＤ和常规ＭＯＳＦＥＴ在ＶＬＳＩ中的作用。本文从基本器件数理方程发出，对深亚微米常规及ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ的器件特性、热载流子效应及短沟道效应进行了二维稳态数值模拟，指出了常规和ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ各自的局限性，明确了在深亚微米ＶＬＳＩ中，ＬＤＤ仍然起主要作用。