双栅和环栅MOSFET中短沟效应引起的阈值电压下降

基于电荷分享原理 ,推导了双栅和环栅 MOSFET短沟效应引起的阈值电压下降 ,分析了衬底掺杂浓度、栅氧化层厚度及硅膜厚度等因素对阈值电压下降的影响 ,并用数值模拟验证了理论结果 .这些研究结果对进一步开展纳米 CMOS新器件的研究有很好的参考价值和实际意义     

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。     

槽栅MOSFET's的阈值电压解析模型

给出了槽栅MOSFET的阈值电压解析模型,该模型反映了器件的阈值电压随不同结构和工艺参数变化的规律.分析和对比结果显示,该模型较好地表征了小尺寸槽栅器件的阈值电压特性,是一个较为理想的解析模型.     

槽栅MOSFET's的阈值电压解析模型

给出了槽栅MOSFET的阈值电压解析模型,该模型反映了器件的阈值电压随不同结构和工艺参数变化的规律.分析和对比结果显示,该模型较好地表征了小尺寸槽栅器件的阈值电压特性,是一个较为理想的解析模型     

高k栅介质MOSFETs的二维阈值电压模型

给出包括栅电介质与耗尽层区域的边界条件和二维沟道电势分布.根据这个电势分布,得出高k栅介质MOSFET的阈值电压模型,模型中考虑短沟道效应和高k栅介质的边缘场效应.模型模拟结果和实验结果能够很好地符合.通过和一个准二维模型的结果相比较,表明该模型更准确.另外,还详细讨论了影响高k栅电介质MOSFET阈值电压的一些因素.     

对称薄膜双栅nMOSFET模型的研究

利用对称薄膜双栅MOSFET在阈值电压附近硅膜中的常电位近似,以硅膜达到体反型时的泊松方程为基础,得到一个有效的双栅nMOS器件模型.考虑到薄膜双栅SOI器件的体反型特性,阈值电压处的表面势不再受限于传统的强反型界限(指2倍费米势),并运用跨导最大变化(TC)法对此模型进行分析,得到阈值电压和阈值电压处表面势的详细表达式;另外,还演示了薄膜双栅MOSFET的近乎完美的亚阈值斜率特性,其数值模拟结果与文献实验结果吻合较好.     

凹槽栅MOSFET凹槽拐角的作用与影响研究

短沟道效应是小尺寸ＭＯＳＦＥＴ中很重要的物理效应之一，凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ对短沟道效应有很强的抑制能力，通过对凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ结构，特性的研究，发现凹槽拐角对凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ的阈值电压及特性有着显著的影响，凹槽拐角处的阈值电压决定着整个凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ的阈值电压，凹槽拐角的曲率半径凹槽ＭＯＳＦＥＴ一个重要的结构参数，通过对凹槽拐角的曲率半径，源漏结深及沟道掺杂浓度进行优化设计，可使凹槽栅ＭＯＳ     

高k栅介质InGaAs MOSFET结构的设计与仿真

利用半导体仿真工具Silvaco TCAD,研究了高k栅介质InGaAs MOSFET的三种结构:缓冲层结构、侧墙结构和基本结构。通过对三种结构MOSFET的阈值电压、亚阈值摆幅以及漏源电流进行比较分析,得出缓冲层结构InGaAs MOSFET具有最佳的电学特性,侧墙结构的MOSFET次之。进一步分析发现,当缓冲层结构InGaAs MOSFET的沟道厚度大于80nm时,可获得稳定的电性能。     

全耗尽异质栅单Halo SOI MOSFET二维模型

为了抑制深亚微米SOI MOSFET的短沟道效应,并提高电流驱动能力,提出了异质栅单Halo SOI MOSFET器件结构,其栅极由具有不同功函数的两种材料拼接而成,并在沟道源端一侧引入Halo技术.采用分区的抛物线电势近似法和通用边界条件求解二维Poisson方程,为新结构器件建立了全耗尽条件下的表面势及阈值电压二维解析模型.对新结构器件与常规SOI MOSFET性能进行了对比研究.结果表明,新结构器件能有效抑制阈值电压漂移、热载流子效应和漏致势垒降低效应,并显著提高载流子通过沟道的输运速度.解析模型与器件数值模拟软件MEDICI所得结果高度吻合.     

高k栅介质MOSFET电特性的模拟分析

对高k栅介质MOSFET栅极漏电进行研究 ,确定栅介质的厚度 ,然后使用PISCES Ⅱ模拟器对高k栅介质MOSFET的阈值电压、亚阈斜率和Idsat/Ioff进行了详细的分析研究。通过对不同k值的MOSFET栅极漏电、阈值电压、亚阈斜率和Idsat/Ioff的综合考虑 ,得出选用k <5 0且Tk/L≤ 0 .2的栅介质能获得优良的小尺寸MOSFET电性能。