0.35μm SOI CMOS器件建模技术研究

介绍了SOI技术的优势和器件建模的意义.针对0.35μmSOI CMOS工艺的开发,设计了用于建模的测试芯片.对于SOIMOSFET中存在的自加热等寄生效应设计了参数提取的流程,并设计了相应的测试方法.在得到所需的测试数据后,采用局部优化方法进行参数提取.最后通过模型仿真结果和测试数据的比较证明了建立的0.35μm SOI CMOS模型有较高的精度.     

0.1μmSOI槽栅CMOS特性仿真

基于SOI技术对器件特性的良好改善和槽栅MOS器件在深亚微米领域抑制短沟道效应和抗热载流子效应方面的显著优势,对SOI槽栅CMOS器件在0.1 μm尺寸下的电学特性进行了模拟仿真,仿真结果表明,基于SOI衬底的槽栅CMOS器件除了拥有槽栅器件独特优势之外,还很好地抑制了栅极漏电和阈值偏高等体硅槽栅MOS所具有的特性缺陷,得到了更加理想的实验结果.     

SOI技术问题和BSIM3SOIv1.3模型参数特点

SOI器件具有高速、低压、低功耗、抗辐照、耐高温等体硅器件不具备的优点,SOI CMOS技术开始用于深亚微米高速、低功耗、低电压大规模集成电路应用。但SOI技术还面临浮体效应、自加热效应等问题的挑战。作为SOI模型国际标准,BSIM3SOIv1.3提出了新的模型参数解决方案。BSIMPDSPICE器件模型是基于物理意义的模型,是在体硅MOS器件模型工业标准(BSIM3V3)的基础上开发而成,BSIMPD针对SOI固有的浮体效应引起的动态特性,自加热和体接触提出相应的模型参数。     

SOI器件中瞬态浮体效应的模拟与分析

针对SOI器件中的瞬态浮体效应进行了一系列的数值模拟,通过改变器件参数,比较系统地考察了SOI器件中瞬态浮体效应,同时也研究和分析了瞬态浮体效应对CMOS/SOI电路(以环振电路为例)的影响,并提出了抑制器件浮体效应的器件结构和参数优化设计.     

SOI器件中瞬态浮体效应的模拟与分析

针对 SOI器件中的瞬态浮体效应进行了一系列的数值模拟 ,通过改变器件参数 ,比较系统地考察了 SOI器件中瞬态浮体效应 ,同时也研究和分析了瞬态浮体效应对 CMOS/SOI电路 (以环振电路为例 )的影响 ,并提出了抑制器件浮体效应的器件结构和参数优化设计 .     

基于遗传算法的BSIM SOI模型参数提取

提出了一种提取BSIM SOI模型参数的新方法,该方法基于遗传算法和局部优化法的结合,同时具有全局优化和局部优化的优点,提取的参数物理意义明确,并且容易得到全局最优解.该方法计算简单,不需要对模型进行深入了解和丰富的参数提取经验,易于推广使用.对用该方法得到的SOI模型进行了模拟,并将模拟结果与1.2μm CMOS/SOI测试结果进行对比,二者吻合很好,SOI器件特有的kink效应也得到了很好的拟合.     

基于器件仿真的参数提取方法研究

介绍器件参数提取的意义,并对基于工艺的参数提取和基于器件仿真的参数提取两种方法进行了比较。根据0.35 μm SOI CMOS工艺参数,构造出部分耗尽SOI NMOS结构。基于BSIM SOI模型采用局部优化,单器件提取的策略进行参数提取。最后通过将仿真与实际测试得到的参数比较,验证了该方法的准确性。     

基于遗传算法的BSIM SOI模型参数提取

提出了一种提取BSIM SOI模型参数的新方法,该方法基于遗传算法和局部优化法的结合,同时具有全局优化和局部优化的优点,提取的参数物理意义明确,并且容易得到全局最优解．该方法计算简单,不需要对模型进行深入了解和丰富的参数提取经验,易于推广使用．对用该方法得到的SOI模型进行了模拟,并将模拟结果与1.2μm CMOS/SOI测试结果进行对比,二者吻合很好,SOI器件特有的kink效应也得到了很好的拟合．     

一种采用局域注氧技术制备的新型DSOI器件

为了克服传统SOI器件的浮体效应和自热效应,采用创新的工艺方法将低剂量局域SIMOX工艺及传统的CMOS工艺结合,实现了DSOI结构的器件.测试结果表明,该器件消除了传统SOI器件的浮体效应,同时自热效应得到很大的改善,提高了可靠性和稳定性.而原先SOI器件具备的优点得到了保留.     

CMOS集成温度传感器中的器件模型分析

根据CMOS集成温度传感器对器件的要求,对MOS器件的亚阈值模型和MOS工艺下的双极型器件进行了分析对比,选用后者更适合作为CMOS集成温度传感器的器件,并对衬底PNP管压电结型效应对温度传感器的影响进行了分析,最后对不同类型电阻进行了分析对比,为CMOS集成温度传感器设计打下了理论基础。