MOSFET衬底电流模型在深亚微米尺寸下的修正

建立精确的衬底电流模型是分析ＭＯＳＦＥＴ器件及电路可靠性和进行ＭＯＳＦＥＴ电路设计所必需的．在分析载流子输运的基础上建立了一个常规结构深亚微米ＭＯＳＦＥＴ衬底电流的解析模型,模型公式简单．对模型进行了验证,研究了衬底掺杂浓度与栅氧化层厚度对拟合因子的影响,并分析了模型中拟合因子的物理意义．     

MOSFET衬底电流模型在深亚微米尺寸下的修正

建立精确的衬底电流模型是分析MOSFET器件及电路可靠性和进行MOSFET电路设计所必需的.在分析载流子输运的基础上建立了一个常规结构深亚微米MOSFET衬底电流的解析模型,模型公式简单.对模型进行了验证,研究了衬底掺杂浓度与栅氧化层厚度对拟合因子的影响,并分析了模型中拟合因子的物理意义.     

深亚微米MOSFET模型研究进展

文中对在深亚微米ＭＯＳＦＥＴ的器件模型研究基础上，提出了研究ＭＯＳＦＥＴ模型值得注意的问题，并对如何建立深亚微米ＭＯＳＦＥＴ模型作出了有益的探讨。     

一个适用于模拟电路的深亚微米SOI MOSFET器件模型

从数值解源端和饱和点的表面电势出发,考虑模拟电路对SOI MOSFET模型的一些基本要求如电荷守恒、器件源漏本征对称、各个工作区间连续并且高阶可导以及全耗尽和部分耗尽两种工作模式的转变,构建了一个能够满足这些要求的精确的器件模型．同时包含了深亚微米SOI MOSFET的一些二级效应如漏极诱生势垒降低效应（DIBL）、速度饱和效应、自热效应等．这个模型的参数相对较少并且精确连续,能够满足在模拟电路设计分析中的应用要求．     

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。     

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．     

MOSFET衬底电流模型及参数提取

在短沟道ＭＯＳＦＥＴ器件物理的基础上,导出了其衬底电流解析模型,并通过实验进行了模型参数提取。模型输出与短沟ＭＯＳＦＥＴ实测结果比较接近,可应用于ＶＬＳＩ／ＵＬＳＩ可靠性模拟与监测研究和亚微米ＣＭＯＳ电路设计。     

薄层SOI/MOSFET’s热载流子电流的数值模拟

本文应用“幸运电子”概念，取代平均电场热载流子模型［１］，利用二维数值计算的方法，建立起一组热载流子向栅氧化层注入的注入电流和栅电流模型（包括热电子和热空穴）．通过分别对ＳＯＩ／ＭＯＳＦＥＴ和相应的体硅器件模拟计算得出：栅电流和实验数据符合得很好；体硅器件的注入电流和通常一样，最大值发生在Ｖｇ＝Ｖｄ／２处；然而在薄膜（包括中等厚膜）ＳＯＩ器件中，由于存在着前栅、背栅的耦合作用，热载流子电流变化较为复杂．栅电流不能完全表现注入电流的变化情况．准确模拟注入电流是研究薄膜（包括中等厚膜）ＳＯＩ器件热载流子效应所     

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。     

深亚微米薄膜全耗尽SOI MOSFET的强反型电流模型

本文在分析ＦＤＳＯＩＭＯＳＦＥＴ特殊物理结构的基础上提出了一个新的适用于深亚微米器件的强反型电流物理模型．模型包括了大部分的小尺寸器件效应如迁移率下降、沟道调制、载流子速度饱和、漏致电导增强（ＤＩＣＥ）和串联Ｓ／Ｄ电阻等．该模型最大的优越性在于线性区和饱和区电流可以用同一个简单的表达式描述，确保了电流及其高阶导数在饱和点连续．将模型模拟计算结果与实验结果进行了对比，当器件的沟道长度下降到深亚微米区域时，二者吻合得仍然很好     

深亚微米PESD MOSFET特性研究及优化设计

本文对多晶抬高源漏（ＰＥＳＤ）ＭＯＳＦＥＴ的结构作了描述，并对深亚微米ＰＥＳＤＭＯＳ－ＦＥＴ的特性进行了模拟和研究，看到ＰＥＳＤＭＯＳＦＥＴ具有比较好的短沟道特性和亚阈值特性，其输出电流和跨导较大，且对热载流子效应的抑制能力较强，因此具有比较好的性能．给出了ＰＥＳＤＭＯＳＦＥＴ的优化设计方法．当ＭＯＳＦＥＴ尺寸缩小到深亚微米范围时，ＰＥＳＤＭＯＳ－ＦＥＴ将成为一种较为理想的器件结构     

短沟道MOSFET器件物理模型研究

通过求解经修正的二维泊松方程，并考虑了主要的短沟效应和高场效应，得到一个描述短沟道ＭＯＳＦＥＴ器件Ｉ－Ｖ特性的统一物理模型。该模型适用于包括亚阈区在内的不同工作区域，对０．８μｍ和１．４μｍ器件的漏极电流特性能较好地描述，可应用于亚微米、深亚微米级ＭＯＳＦＥＴ的电路模拟。     

深亚微米CMOS的功耗分析

一、历史回顾 在集成电路家族中,目前CMOS是绝对的望族,占到90%以上,数字集成电路几乎百分之百由CMOS工艺实现.CMOS以互补为特征,包括两方面含义:一是器件极性的互补,所用MOSFET包含N、P两种极性;另一是电路结构的互补,NMOS与相对应PMOS的串、并联接方式互补,这就产生了CMOS集成电路最佳的输出特性和极低的功率消耗.CMOS的输出电平可以达到电源电压VDD和地电平GND,这是TTL、甚至NMOS(即E/D MOS)不可比拟的;CMOS的输出驱动能力虽比不上TTL,但优于NMOS是不成问题的.     

衬底正偏的MOSFET的近似模型

本文针对衬底正偏的ＭＯＳＦＥＴ的解析模型进行了讨论．在已有ＭＯＳＦＥＴ理论基础上，仅引入一个参数ξ，便得到了全偏压范围的ＭＯＳＦＥＴ的解析表达式的通式．当ξ＝１时，该表达式与已知的衬底负偏的ＭＯＳＦＥＴ的表达式相同；当ξ＝０．８时，可得到衬底正偏的ＭＯＳＦＥＴ的近似解析式．实验结果验证了该模型的正确性．     

150kHz IGBT将代替功率MOSFET

１５０ｋＨｚＩＧＢＴ将代替功率ＭＯＳＦＥＴ张先广孟进１５年前发明ＩＧＢＴ以来，在中等电压范围（４００～６００Ｖ）内，ＩＧＢＴ就有希望代替功率ＭＯＳＦＥＴ，然而直至今日，一直未能实现，主要原因是：过去ＩＧＢＴ的速度较慢，不能满足某些应用的要求，另外，近...     

深亚微米薄层SOI/MOSFET’s热载流子效应分析

本文从二维模拟热载流子注入电流入手，讨论了不同硅层厚度、栅氧厚度和掺杂浓度对薄层深亚微米ＳＯＩ／ＭＯＳＦＥＴ’ｓ热载流子效应的影响．模拟结果表明，对于不同的硅层厚度，沟道前表面漏结处的载流子浓度对热载流子效应起着不同的作用，有时甚至是决定性的作用．沟道前表面漏结处的载流子浓度和沟道最大电场一样，是影响薄层ＳＯＩ／ＭＯＳＦＥＴ’ｓ热载流子效应的重要因素，这也就解释了以往文献中，随着硅层减薄，沟道电场增大，热载流子效应反而减小的矛盾．模拟也显示了在一定的硅层厚度变化范围内（６０～１００ｎｍ），器件热载流子效应     

深亚微米SOI MOSFET低压热载流子效应研究

当器件尺寸进入深亚微米后，SOI MOS集成电路中的N沟和P沟器件的热载流子效应引起的器件退化已不能忽视。通过分别测量这两种器件的跨导、阈值电压等参数的退化与应力条件的关系，分析了这两种器件的退化规律，对这两种器件的热载流子退化机制提出了合理的解释。并模拟了在最坏应力条件下，最大线性区跨导Gmmax退化与漏偏压应力Vd的关系，说明不同沟长的器件在它们的最大漏偏压以下时，能使Gmmax的退化小于10％。     

纳米级MOSFET的模拟

利用从量子波尔兹曼方程简化得到的双量子修正和计入载流子动量的全流体动力学模型，编制了流体动力学半导体器件模拟程序，并对栅长25nm的体硅MOSFET和栅长30nm的FinFET结构进行了模拟。模拟结果表明，改进后的流体动力学模型在工程应用中能够适应模拟纳米级MOSFET的要求，用于纳米级MOSFET的特性研究和优化设计。     

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．     

深亚微米工艺下芯片的差分静态电流测试分析

在分析深亚微米工艺下芯片的差分静态电流(ΔIddq)测试原理的基础上,提出了一套深亚微米工艺下芯片的ΔIddq辅助测试解决方案.通过样本芯片,检验了ΔIddq测试方法的有效性;并根据检验结果,提出了Δ归一化的改进技术.经验证,这种优化后的ΔIddq辅助测量技术可有效筛选出功能测试不能覆盖的故障类型,提高了测试覆盖率.