全耗尽阶梯掺杂沟道围栅MOSFET二维解析模型

采用分离变量法求解柱坐标系下二维泊松方程,建立了考虑耗尽电荷和自由电荷的全耗尽阶梯掺杂沟道围栅MOSFET的二维体电势模型,并在此基础上得到阈值电压和亚阈值摆幅的解析模型。研究了不同区域长度和漏压下的表面势,分析了不同掺杂的区域长度和掺杂浓度对器件性能的影响。结果表明,与均匀掺杂的GAA MOSFET相比,阶梯掺杂结构不仅降低了漏端电场,而且能更好地抑制短沟道效应和热载流子效应;通过对掺杂区域参数进行优化,可以提高器件的可靠性。     

掺杂、扩散、离子注入工艺

Y2000-62185-27 0100388非均匀衬底掺杂阈值电压模型=Modelling of thresholdvoltage with non-uniform substrate doping[会,英]/Lim,K.Y.& Zhou,X.//1998 IEEE Internationa Confer-ence on Semiconductor Electronics.—27～31(EC)推导了用于非均匀沟道掺杂建模的简单阈值电压方程,此方程将掺杂峰值浓度和峰值位置作为影响工     

短沟Trench MOSFET阈值电压解析模型

传统MOS器件的阈值电压模型被广泛地用于分析Trench MOSFET的阈值电压,这种模型对于长沟道和均匀分布衬底的MOS器件来说很合适.但是对于Trench MOSFET器件来说却显现出越来越多的问题,这是因为Trench MOSFET的沟道方向是垂直的,其杂质分布也是非均匀的.本文基于二维电荷共享模型,给出了Trench MOSFET的一种新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,模型的结果和器件仿真软件Sivaco TCAD的仿真结果吻合较好.该模型较好地解决了以往所用的Trench MOSFET阈值电压模型计算不准确的问题.     

随机掺杂波动引起纳米MOSFET漏电流失配模型

当MOS集成电路进入纳米特征尺寸,随机掺杂波动对集成电路性能至关重要,因此实现适应纳米工艺的MOSFET电流失配模型以早期预测器件性能显得十分迫切。本文研究了随机掺杂波动引起的阈值电压和有效迁移率变化的表达式,并应用一个经过改进的适用于65纳米工艺ALPHA律平均电流模型,通过HSPICE仿真的数据拟合并提取相关工艺参数,应用偏离传递公式实现了随机掺杂波动引起的MOSFET漏电流失配模型。在测试条件下,该失配模型计算的标准差与HSPICE的100次蒙特-卡罗仿真结果相比显示相对误差平均值为0.24%,相对标准差为0.22%。表明该失配模型有效分析了随机掺杂波动引起的物理传导机制,简单又能保证精度。     

基于非对称掺杂策略的GNRFET电学特性研究

基于量子力学非平衡Green函数理论框架,在开放边界条件下,通过自洽求解三维Poisson和Schrodinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的石墨烯场效应管的输运模型.并利用该模型分析计算采用非对称HALO-LDD掺杂策略的石墨烯纳米条带场效应管（GNRFET）的电学特性.通过与采用其他掺杂策略的GNRFET的输出特性、转移特性、开关电流比、亚阈值摆幅、阈值电压漂移等电学特性对比分析,发现这种掺杂结构的石墨烯场效应管具有更大的开关电流比、更低的泄漏电流、更小的亚阈值摆幅和阈值电压漂移,表明采用非对称HALO-LDD掺杂策略的GNRFET具有更好的栅控能力,能够有效的抑制短沟道效应和热载流子效应.     

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.     

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

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.     

非均匀掺杂增强型埋沟pMOSFET阈值电压的建模

比较了增强型埋沟ｐＭＯＳＦＥＴ和增强型表面沟道ｐＭＯＳＦＥＴ的导通机理，提出了一种处理沟道反型注入非均匀掺杂浓度的方法，推导了增强型埋沟ｐＭＯＳＦＥＴ阈值电压的计算公式，比较了增强型埋沟ｐＭＯＳＦＥＴ阈值电压的计算值和测量值，计算值和测量值的相对偏差＜１０％，表明文中提出的有关方法和模型是有一定精度的。计算结果也表明掺杂浓度和结深是影响阈值电压的两个主要参数。     

一种新的有沟道注入的短沟MOSFET的阈电压解析模型

本文提出一个非均匀掺杂、短沟道MOSFET阈电压的准二维解析模型。用此模型对各种不同条件下的微米、亚微米MOSFET的阈电压进行了计算,其结果与二维数值分析程序得到的结果相符甚好。本模型可用于电路分析程序,工艺容错分析及器件的优化设计。     

双栅肖特基源漏MOSFET的阈值电压模型

通过求解泊松方程得到了双栅肖特基势垒MOSFET的解析模型. 这个解析模型包括整个沟道的准二维电势分布和适用于短沟双栅肖特基势垒MOSFET的阈值电压模型.数值模拟器ISE DESSIS验证了模型结果.     

双栅肖特基源漏MOSFET的阈值电压模型

通过求解泊松方程得到了双栅肖特基势垒MOSFET的解析模型. 这个解析模型包括整个沟道的准二维电势分布和适用于短沟双栅肖特基势垒MOSFET的阈值电压模型.数值模拟器ISE DESSIS验证了模型结果.     

双栅掺杂隔离肖特基MOSFET的解析模型

通过考虑肖特基势垒降低效应求解三段连续的二维泊松方程,建立了双栅掺杂隔离肖特基MOSFET亚阈值区全沟道连续的电势模型。在该电势模型的基础上,推导了阈值电压模型和漏致势垒降低效应的表达式;研究了掺杂隔离区域不同掺杂浓度下的沟道电势分布,分析了沟道长度和厚度对短沟道效应的影响。结果表明,掺杂隔离区域能改善肖特基MOSFET的电学特性;对于短沟道双栅掺杂隔离肖特基MOSFET,适当减小沟道宽度能有效抑制短沟道效应。     

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。     

短沟道MOSFET阈值电压辐照增强漂移效应

本文对γ辐照环境下,小尺寸MOSFET的性能进行了研究,发现了短沟MOSFET阈值电压辐照增强漂移效应;提出了辐照损伤电荷非均匀分布概念;开发了二维数值模拟程序,对辐照损伤电荷引起的器件物理作用进行了分析;建立了辐照环境下短沟道MOSFET的简化模型,成功地解释了实验现象;在理论分析的基础上,提出了适用于VLSI的抗核加固措施,并经实验证实其有效性。     

不同HALO掺杂剂量的超薄栅pMOSFET的退化

研究了热载流子应力下栅厚为2 .1nm ,栅长为0 .135μm的p MOSFET中HAL O掺杂剂量与器件的退化机制和参数退化的关系.实验发现,器件的退化机制对HAL O掺杂剂量的改变不敏感,但是器件的线性漏电流、饱和漏电流、最大跨导的退化随着HAL O掺杂剂量的增加而增加.实验同时发现,器件参数的退化不仅与载流子迁移率的退化、漏串联电阻增大有关,而且与阈值电压的退化和应力前阈值电压有关.     

STI应力效应下的pMOSFET阈值电压物理模型

本文提出了浅沟道隔离（STI）应力效应下的P型MOSFET的阈值电压物理模型,并用不同STI版图位置的130纳米的器件数据进行了验证。基于此STI阈值电压模型,我们对比了p型MOSFET和n型MOSFET在STI应力下的阈值电压和迁移率的变化。数据表明,相比n型MOSFET,p型MOSFET的阈值电压更少地受到STI应力影响,但迁移率却更多地受到STI应力影响。基于此STI阈值电压模型,我们进行了九级震荡环电路的模拟。模拟数据显示,适当的STI应力能使电路平均延迟时间提高约11%,同时也说明了STI应力模型在电路设计中的重要性。     

双离子注入短沟道MOS FET的阈值电压解析模型

本文对短沟道MOSFET沟道区的硼、砷离子注入分布采用二次函数及指数函数的分段函数分布近似,并利用格林函数法求解二维泊松方程,从而导出非均匀分布短沟道MOS FET的表面势和阈值电压的解析模型.它计及注入能量、剂量、退火温度、退火时间等工艺参数的影响,也包含了漏极电压V_D和栅氧化层厚度等因素的影响.本解析模型的结果与用MINI-MOS数值模拟的结果符合得很好,具有简单、实用的特点.适用于改进有关电路分析程序例如SPICE中的模型.     

超深亚微米无负载四管与六管SRAM SNM的对比研究

采用基于物理的α指数MOSFET模型与低功耗传输域MOSFET模型，推导了新的超深亚微米无负载四管与六管SRAM存储单元静态噪声容限的解析模型．对比分析了由沟道掺杂原子本征涨落引起的相邻MOSFET的阈值电压失配对无负载四管和六管SRAM单元静态噪声容限的影响。     

GeSiMOSFET的纵向结构对器件性能的影响

为了研究器件参数对GeSi MOSFET器件性能的影响,本文在建立一个简单的GeSi MOSFET的器件模型的基础上,对GeSi MOSFET的纵向结构进行了系统的理论分析.确定了纵向结构的CAP层厚度、沟道层载流子面密度、DELTA掺杂浓度以及量子阱阱深之间的关系,得出了阈值电压与DELTA掺杂浓度、栅氧化层厚度及CAP层厚度之间的关系,还得出了栅压与沟道载流子面密度、栅氧化层厚度及CAP层厚度之间的关系.并且在此基础上得出了一些有意义的结果.为了更细致、精确地进行分析,我们分别对GeSi PMOSFET和GeSi NMOSFET在MEDICI上做了模拟.