全耗尽SOI MOSFETs阈值电压解析模型

提出了一种新的全耗尽SOI MOSFETs阈值电压二维解析模型.通过求解二维泊松方程得到器件有源层的二维电势分布函数,氧化层-硅界面处的电势最小值用于监测SOI MOSFETs的阈值电压.通过对不同栅长、栅氧厚度、硅膜厚度和沟道掺杂浓度的SOI MOSFETs的MEDICI模拟结果的比较,验证了该模型,并取得了很好的一致性.     

An Analytical Threshold Voltage Model for Fully Depleted SOI MOSFETs

提出了一种新的全耗尽SOI MOSFETs阈值电压二维解析模型.通过求解二维泊松方程得到器件有源层的二维电势分布函数,氧化层-硅界面处的电势最小值用于监测SOI MOSFETs的阈值电压.通过对不同栅长、栅氧厚度、硅膜厚度和沟道掺杂浓度的SOI MOSFETs的MEDICI模拟结果的比较,验证了该模型,并取得了很好的一致性.     

Threshold Voltage Variation in SOI Schottky-Barrier MOSFETs

The inhomogeneity of Schottky-barrier (SB) height Phi_B is found to strongly affect the threshold voltage V_th of SB-MOSFETs fabricated in ultrathin body silicon-on-insulator (SOI). The magnitude of this influence is dependent on gate oxide thickness t_OX and SOI body thickness; the contribution of inhomogeneity to the V_th variation becomes less pronounced with smaller t_OX and/or larger t_si . Moreover, an enhanced V_th variation is observed for devices with dopant segregation used for reduction of the effective Phi_B . Furthermore, a multigate structure is found to help suppress the V_th variation by improving carrier injection through reduction of its sensitivity to the Phi_B inhomogeneity. A new method for extraction of Phi_B from room temperature transfer characteristics is also presented.     

深结短沟道MOS晶体管准二维阈值电压模型

提出了一个新的短沟道MOS晶体管表面势的准二维解析模型。不同于经典模型,该模型对沟道耗尽层横向剖分,由高斯定理导出沟道耗尽层电势的一维微分方程,方程考虑了漏、源的横向电场对沟道耗尽层厚度的影响。求解方程得到了耗尽层厚度与表面势的关系函数,由此得出了一个包含有沟道长度的阈值电压公式。通过MEDICI软件对多种不同参数的MOS晶体管进行了仿真,此模型计算结果与MEDICI仿真数据吻合较好,比电荷分享模型精度高。     

二维短沟道MOSFET阈值电压分析模型

随着器件尺寸的进一步减小,由量子效应导致的能带分裂对MOSFET中阈值电压特性的影响变得越来越重要.提出了一个包含量子效应(QME)的短沟道金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)分析的阈值电压模型,该模型建立在求解包含量子校正的泊松方程的基础上.分析在泊松方程中考虑量子效应后建立的分析的阈值电压模型可知:随着器件尺寸的减小,由量子效应和短沟道效应引起的阈值电压的升高变得越来越严重.本模型的优点是没有引入额外的物理参数.     

全耗尽SOI MOSFETs阈值电压和电势分布的温度模型

提出了一个全耗尽SOI MOSFETs器件阈值电压和电势分布的温度模型. 基于近似的抛物线电势分布模型,利用适当的边界条件对二维的泊松方程进行求解. 同时利用阈值电压的定义得到了阈值电压的模型. 该温度模型详细地研究了电势分布和阈值电压跟温度之间的变化关系,同时还近似地探讨了短沟道效应. 为了进一步验证模型的正确性,利用SILVACO ATAS软件进行了相应的模拟. 结果表明,模型计算与软件模拟吻合较好.     

全耗尽SOI MOSFETs阈值电压和电势分布的温度模型

提出了一个全耗尽SOI MOSFETs器件阈值电压和电势分布的温度模型.基于近似的抛物线电势分布模型,利用适当的边界条件对二维的泊松方程进行求解.同时利用阈值电压的定义得到了阈值电压的模型.该温度模型详细地研究了电势分布和阈值电压跟温度之间的变化关系,同时还近似地探讨了短沟道效应.为了进一步验证模型的正确性,利用SILVACO ATAS软件进行了相应的模拟.结果表明,模型计算与软件模拟吻合较好.     

一种非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET阈值电压模型

对垂直于沟道的二维电势分布函数提出了一种新的近似,给出了基于这种近似的杂质浓度呈高斯分布的非均匀掺杂全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压解析模型.模型结果与MEDICI数值模拟结果符合得很好,表明了模型的准确性,这为实践中分析与控制非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压提供了一种新的途径.     

一种非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET阈值电压模型(英文)

对垂直于沟道的二维电势分布函数提出了一种新的近似,给出了基于这种近似的杂质浓度呈高斯分布的非均匀掺杂全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压解析模型.模型结果与MEDICI数值模拟结果符合得很好,表明了模型的准确性,这为实践中分析与控制非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压提供了一种新的途径.     

短沟道MOST阈值电压温度系数的分析

本文分析了短沟道ＭＯＳＴ阈值电压在室温以上的温度特性，并给出了它的温度系数计算公式。根据计算结果，可以得到如下结论：短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数随着沟道长度缩短而减小．与长沟道ＭＯＳＴ相似，在一定的温区范围内，可以把短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数作为常数，用线性展开式来表达阈值电压的温度特性。     

一种非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET阈值电压模型

对垂直于沟道的二维电势分布函数提出了一种新的近似,给出了基于这种近似的杂质浓度呈高斯分布的非均匀掺杂全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压解析模型.模型结果与MEDICI数值模拟结果符合得很好,表明了模型的准确性,这为实践中分析与控制非均匀掺杂的全耗尽SOI-MOSFET的阈值电压提供了一种新的途径.     

一种新型的基于pMOS和nMOS阈值电压差的CMOS电压基准源

提出了一种新的纯MOS结构的基准电压源,它利用pMOS和nMOS的阈值电压差来抵消工艺偏差,提高了基准的精度.该电路经过Chartered 0.35mm标准CMOS工艺成功流片,芯片面积为0.022mm2.测试结果表明:输出平均电压在室温下与仿真结果的绝对误差为6mV,在0～100℃范围内温度系数为180ppm/℃,电源调整率为±1.1%.该基准应用于自适应功率管驱动器中.     

一种新型的基于pMOS和nMOS阈值电压差的CMOS电压基准源

提出了一种新的纯MOS结构的基准电压源,它利用pMOS和nMOS的阈值电压差来抵消工艺偏差,提高了基准的精度.该电路经过Chartered 0.35mm标准CMOS工艺成功流片,芯片面积为0.022mm2.测试结果表明:输出平均电压在室温下与仿真结果的绝对误差为6mV,在0～100℃范围内温度系数为180ppm/℃,电源调整率为±1.1%.该基准应用于自适应功率管驱动器中.     

FinFET器件的集约阈电压模型

对FinFET器件(或称三栅MOSFET器件)的二维截面做了解析静电学分析以得出阈电压的计算公式.结果显示,由于三栅结构在高度方向的限制作用,需要引入一个H系数来修正栅电容,随着高度不断变大,它渐近于双栅MOSFET器件的情况.由该解析模型得出的电势分布与数值模拟结果吻合.提出了一个包含量子效应的Fin-FET器件的集约阈电压模型,结果表明,当高度或者顶栅的氧化层厚度变小时,栅电容及阈电压都会上升,这与FinFET设计时发现的趋势是相符合的.     

三栅MOSFET阈值电压模型

根据三栅(TG)MOSFET二维数值模拟的结果,分析了TG MOSFET中的电势分布,得出了在硅体与掩埋层接触面的中心线上的电势随栅压变化的关系;通过数学推导,给出了基于物理模型的阈值电压的解析表达式;并由此讨论了多晶硅栅掺杂浓度、硅体中掺杂浓度、硅体的宽度和高度以及栅氧化层厚度对阈值电压的影响;得出在TG MOSFET器件的阈值电压设计时,应主要考虑多晶硅栅掺杂浓度、硅体中掺杂浓度和硅体的宽度等参数的结论。     

Compact Threshold Voltage Model for FinFETs

A 2D analytical electrostatics analysis for the cross-section of a FinFET (or tri-gate MOSFET) is performed to calculate the threshold voltage.The analysis results in a modified gate capacitance with a coefficient Ｈ introduced to model the effect of trigates and its asymptotic behavior in 2D is that for double-gate MOSFET.The potential profile obtained analytically at the cross-section agrees well with numerical simulations.A compact threshold voltage model for FinFET,comprising quantum mechanical effects,is then proposed.It is concluded that both gate capacitance and threshold voltage will increase with a decreased height,or a decreased gate-oxide thickness of the top gate，which is a trend in FinFET design.     

Two-Dimensional Analytical Threshold Voltage and Subthreshold Swing Models of Undoped Symmetric Double-Gate MOSFETs

We have developed analytical physically based models for the threshold voltage [including the drain-induced barrier lowering (DIBL) effect] and the subthreshold swing of undoped symmetrical double-gate (DG) MOSFETs. The models are derived from an analytical solution of the 2-D Poisson equation in which the electron concentration was included. The models for DIBL, subthreshold swing, and threshold voltage roll-off have been verified by comparison with 2-D numerical simulations for different values of channel length, channel thickness, and drain-source voltage; very good agreement with the numerical simulations has been observed     

深亚微米MOSFET阈值电压模型

文章在分析短沟道效应和漏致势垒降低(DIBL)效应的基础上,通过引入耦合两效应的 相关因子,建立了高k栅介质MOSFET阈值电压的器件物理模型。模拟分析了各种因素对阈值电 压漂移的影响,获得了最佳的k值范围。