Ultra-Thin Body SOI MOSFET交流特性分析和结构优化

针对沟道长度为50nm的UTB SOI器件进行了交流模拟工作,利用器件主要的性能参数,详细分析了UTB结构的交流特性.通过分析UTB SOI器件的硅膜厚度、侧墙宽度等结构参数对器件交流特性的影响,对器件结构进行了优化.最终针对UTB SOI MOSFET结构提出了一种缓解速度和功耗特性优化之间矛盾的方法,从而实现了结构参数的优化选取,使UTB SOI MOSFET器件的应用空间更为广泛.     

超薄体MOSFET的结构优化

对UTB器件的各结构参数进行了优化,给出了UTB器件设计的指导方向.在UTB器件的设计中,有三个重要参数,即器件的源漏提升高度、锗硅栅(GexSi1-x)中Ge含量的摩尔百分比和硅膜的厚度,并对这三个结构参数对器件性能的影响进行了模拟分析,给出了器件各结构参数的优化方向,找出了可行Ge含量的摩尔百分比和可行硅膜厚度之间的设计容区.通过模拟分析发现,只要合理选择器件的结构参数,就能得到性能优良的UTB器件.     

短沟道SOI MOSFET栅结构研究与进展

系统比较了几种不同栅结构短沟道SOI MOSFET的性能,包括短沟道效应、电流驱动能力、器件尺寸等特性,获得了栅的数目与短沟道SOI器件的性能成正比的结论.介绍了两种新的短沟道SOI器件栅结构:Π栅和Ω栅,指出了短沟道SOI MOSFET栅结构的发展方向.     

部分耗尽0.25μmSOI射频nMOSFET

结合多项用于深亚微米集成电路的新技术,提出了用于数GHz射频集成电路的SOI n MOSFET器件结构和制造工艺.经过半导体工艺模拟软件Tsuprem4仿真和优化,给出了主要的工艺步骤和详细的工艺条件.制作了0 .2 5 μm SOI射频n MOSFET器件,结构和工艺参数同仿真结果一致,测试获得了优良的或可接受的直流及射频性能     

簿全耗尽SOI膜N沟道MOSFET强反型电流模型

本文在仔细分析薄膜SOI器件特点及其特殊物理效应的基础上,发展了电路模拟所需要的N沟道薄全耗尽SOI膜MOSFET强反型电流模型.模拟计算和实际SOI器件测试结果之间的对比证实,在合理提取器件参数的情况下,该模型公式可较好地描述薄膜SOI器件的电流特性.     

SOI MOSFET的失真行为

采用幂级数方法对基于全耗尽(FD)SOI MOSFET和凹陷(RC)沟道SOI MOSFET的失真行为进行了研究，发现随着沟道长度的减小失真行为变坏，且RC SOI器件较FD器件具有更好的失真行为．同时，从实验数据可以看出，不理想的体接触会由于体分布电阻的增加而使失真行为变坏．该结果可以为低失真混合信号集成系统的设计提高指导方向．     

薄膜全耗尽应变Si SOI MOSFET特性模拟与优化分析

研究了应变Si沟道引入对薄膜全耗尽SOI MOSHET器件特性的影响,并分析了器件特性改进的物理机理.与传统的SOI MOSFET结构相比,器件的驱动电流和峰值跨导都有明显提高,对n-FET分别为21%和16.3%,对p-FET为14.3%和10%.应变si沟道的引入还降低了器件的阈值电压,这有益于集成电路中供电电压的降低和电路功耗的减小.另外,本文还对新结构中的Ge含量进行了优化分析,认为当Ge含量为30%时,器件有较好的电特性,而且不会增加器件制作的工艺成本.     

一种基于总剂量效应的SOI器件模型快速提取方法

从工程应用的角度介绍了一种基于总剂量效应的SOI器件模型参数的快速提取方法。首先,提取0 krad(Si)时器件的模型参数,然后针对总剂量敏感参数,对100 krad(Si)总辐射试验后的同种器件进行模型参数优化,并对得到的模型参数进行验证。结果表明,该方法所提取的模型参数准确有效,解决了国内目前在抗辐照SOI工艺中因采用标准SOI工艺SPICE模型(如BSIMSOI等)导致不能反映辐照效应对器件特性的影响且无法给出经过不同辐照剂量之后的器件特性的缺点,可用于评估辐射对SOI电路的影响。     

对异型硅岛实现的厚膜全耗尽SOIMOSFET的模拟研究

本文提出了用异型硅岛实现的厚膜全耗尽(FD)SOI MOSFET的新结构,并分析了其性能与结构参数的关系.通过在厚膜SOI MOSFET靠近背栅的界面形成一个相反掺杂的硅岛,从而使得厚膜SOI MOSFET变成全耗尽器件.二维模拟显示,通过对异型硅岛的宽度、厚度、掺杂浓度以及在沟道中位置的分析与设计,厚膜SOI MOSFET不仅实现了全耗尽,从而克服了其固有的Kink效应,而且驱动电流也大大增加,器件速度明显提高,同时短沟性能也得到改善.模拟结果证明:优化的异型硅岛应该位于硅膜的底部中央处,整个宽度约为沟道长度的五分之三,厚度大约等于硅膜厚度的一半,掺杂浓度只要高出硅膜的掺杂浓度即可.重要的是,异型硅岛的设计允许其厚度、宽度、掺杂浓度以及位置的较大波动.可以看出,异型硅岛实现的厚膜全耗尽 SOI MOSFET 为厚膜SOI器件提供了一个更广阔的设计空间.     

一种SOI nLDMOS的开态特性设计

介绍了一种用于高压电平位移电路的SOInLDMOS器件结构,对其漂移区、sink区、bufferN场板等结构参数进行器件工艺联合仿真,并分析相关结构参数对开态特性的影响,用于指导高压MOS器件尤其是基于SOI的横向MOS器件的开态特性设计。采用优化的参数,器件关态击穿电压为296V,开态击穿电压为265V,比导通电阻为60．9mΩ·cm^2。