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     

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.     

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。     

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.     

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     

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.     

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.     

DMOS阈值电压二维模型

提出了DMOS器件的二维阈值电压模型,分析了耗尽层宽度的变化,并得到了模型的数学表达式.模型的解析解与实验结果和二维仿真器MEDICI的数值解相吻合.给出了沟道表面扩散浓度在2.0×1016～10.0×1016cm-3范围内DMOS器件的阈值电压简明计算式.该模型的提出解决了以往所用的DMOS阈值电压模型计算很不准确的问题.     

DMOS阈值电压二维模型

提出了DMOS器件的二维阈值电压模型 ,分析了耗尽层宽度的变化 ,并得到了模型的数学表达式 .模型的解析解与实验结果和二维仿真器MEDICI的数值解相吻合 .给出了沟道表面扩散浓度在 2e16～ 10 e 10 16cm-3 范围内DMOS器件的阈值电压简明计算式 .该模型的提出解决了以往所用的DMOS阈值电压模型计算很不准确的问题 .     

高K栅堆叠结构MOSFET器件阈值电压不稳定度的半经验解析模型

A semi-empirical analytic model for the threshold voltage instability of MOSFET is derived from the Shockley-Read-Hall (SRH) statistics in this paper to account for the transient charging effects in a MOSFET high-k gate stack. Starting from the single energy level and single trap assumption, an analytical expression of the filled trap density in terms of the dynamic time is derived from the SRH statistics. The semi-empirical analytic model of the threshold voltage instability is developed based on the MOSFET device physics between the threshold voltage and the induced trap density. The obtained model is also verified by the extensive experimental data of the trapping and de-trapping stress from the different high k gate configuration.     

全耗尽SOI LDMOS阈值电压的解析模型

通过准二维的方法,求出了全耗尽SOILDMOS晶体管沟道耗尽区电势分布的表达式,并建立了相应的阈值电压模型。将计算结果与二维半导体器件模拟软件MEDICI的模拟结果相比较,两者误差较小,证明了本模型的正确性。从模型中可以容易地分析阈值电压与沟道浓度、长度、SOI硅膜层厚度以及栅氧化层厚度的关系,并且发现ΔVth与背栅压的大小无关。     

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.     

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.     

应变PMOS二维阈值电压解析模型

利用准二维方法求解二维泊松方程,建立了锗硅源漏单轴应变PMOS阈值电压的二维解析模型,理论计算结果和实验报道的结果能很好吻合。研究了不同沟道长度和漏压情况下的沟道表面势,分析了沟道长度、漏压及锗硅源漏中锗摩尔组分等参数对阈值电压的影响。利用TCAD工具进行仿真模拟,结果表明,沟道长度和漏压是单轴应变PMOS阈值电压漂移的主要影响因素,而锗摩尔组分在一定成分范围内影响较小。     

适用于亚微米沟道MO SFET的阈值电压解析模型

本文利用本征函数方法,采取一定的边界条件,得到了二维泊松方程的解析解.并由此导得适用于亚微米沟道MOS场效应管阈值电压的解析表达式.本解析模型未引进复杂的几何结构参数及经验参数,适用于不同的衬底反偏电压、漏极电压等条件.这些结果与数值模拟的结果以及有关实验的结果符合得较好,对短沟道MOSFET的设计及性能的了解有实际参考价值.     

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.     

一种非对称双栅应变硅HALO掺杂沟道MOSFET阈值电压解析模型

提出了一种非对称双栅应变硅HALO掺杂沟道金属氧化物半导体场效应管结构.该器件前栅和背栅由两种不同功函数的金属构成,沟道为应变硅HALO掺杂沟道,靠近源区为低掺杂区域,靠近漏区为高掺杂区域.采用分区的抛物线电势近似法和通用边界条件求解二维泊松方程,分别求解了前背栅表面势、前背栅表面电场及前背栅阈值电压,建立了双栅器件的表面势、表面电场和阈值电压解析模型.详细讨论了物理参数对解析模型的影响.研究结果表明,该器件能够很好的抑制短沟道效应、热载流子效应和漏致势垒降低效应.模型解析结果与DESSIS仿真结果吻合较好,证明了该模型的正确性.