对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管二维解析模型

辛艳辉; 刘红侠; 王树龙; 范小娇

doi:10.7498/aps.63.148502

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提出了对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管器件结构，为该器件结构建立了全耗尽条件下的表面势模型、表面场强和阈值电压解析模型，并分析了应变对表面势、表面场强和阈值电压的影响，讨论了三栅长度比率对阈值电压和漏致势垒降低效应的影响，对该结构器件与单材料双栅结构器件的性能进行了对比研究. 结果表明，该结构能进一步提高载流子的输运速率，更好地抑制漏致势垒降低效应. 适当优化三材料栅的栅长比率，可以增强器件对短沟道效应和漏致势垒降低效应的抑制能力.

关键词:

作者及机构信息

1.
西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071;

2.
华北水利水电大学信息工程学院, 郑州 450045

参考文献

[1]	Murali R, Austin B L, Wang L 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 940
[2]
[3]	He J, Chan M, Xi X M 2006 Chin. J. Semicond. 27 388
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[18]	Pramod K T, Sarvesh D, Manjeet S, Jit S 2010 J. Appl. Phys. 108 074508
[19]
[20]	Sarvesh D, Dheeraj G, Pramod K T, Jit S 2011 J. Nano-Electron. Phys. 3 576
[21]
[22]
[23]	Venkataraman V, Nawal S, Kummer M J 2007 IEEE Trans. Electron Dev. 54 554
[24]
[25]	Kummer M J, Venkataraman V, Nawal S 2006 IEEE Trans. Electron Dev. 53 364

施引文献

[1]	Murali R, Austin B L, Wang L 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 51 940
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[7]
[8]	Li J, Liu H X, Li B, Cao L, Yuan B 2010 Chin. Phys. B 19 107302
[9]
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[11]	Long W, Chin K K 1997 Tech. Dig.-Int. Electron Devices Meet. 549
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[17]	Razavi P, Orouji A A 2008 International Conference on Advances in Electronics and Mic-electronics Valenia, Spain, September 29-October 4, 2008 p11
[18]	Pramod K T, Sarvesh D, Manjeet S, Jit S 2010 J. Appl. Phys. 108 074508
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[23]	Venkataraman V, Nawal S, Kummer M J 2007 IEEE Trans. Electron Dev. 54 554
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对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管二维解析模型

1. 西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071;

2. 华北水利水电大学信息工程学院, 郑州 450045

收稿日期: 2014-02-16

修回日期: 2014-03-14

刊出日期: 2014-07-05

摘要: 提出了对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管器件结构，为该器件结构建立了全耗尽条件下的表面势模型、表面场强和阈值电压解析模型，并分析了应变对表面势、表面场强和阈值电压的影响，讨论了三栅长度比率对阈值电压和漏致势垒降低效应的影响，对该结构器件与单材料双栅结构器件的性能进行了对比研究. 结果表明，该结构能进一步提高载流子的输运速率，更好地抑制漏致势垒降低效应. 适当优化三材料栅的栅长比率，可以增强器件对短沟道效应和漏致势垒降低效应的抑制能力.

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