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短沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管的散粒噪声模型

张梦 姚若河 刘玉荣 耿魁伟

短沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管的散粒噪声模型

张梦, 姚若河, 刘玉荣, 耿魁伟, 等
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-05
  • 上网日期:  2020-06-01

短沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管的散粒噪声模型

  • 1. 华南理工大学
  • 2. 华南理工大学电子与信息学院
  • 3. 华南理工大学 电子与信息学院

摘要: 随着MOSFET器件的尺寸进入到纳米量级,器件的噪声机理逐渐开始转变.传统的热噪声与漏源电流模型精度出现下降,散粒噪声成为器件噪声机理分析不可忽略的因素.本文通过求解能量平衡方程,推导了短沟道MOSFET器件的沟道电子温度和速度表示式,结合电流密度建立了漏源电流模型,在此基础上计算了器件的散粒噪声与热噪声;分析了散粒噪声对沟道噪声的影响、散粒噪声的抑制因子以及器件的噪声机理. 结果表明:对于短沟道MOSFET器件,当器件的尺寸低于20 nm时,散粒噪声已不能忽略;对于纳米尺寸的MOSFET器件,已有的热噪声模型与散粒噪声模型的精度随着器件尺寸的减小而下降,最终导致计算出的散粒噪声抑制因子被高估. 本文建立的短沟道器件散粒噪声模型可应用于纳米尺寸MOSFET器件噪声性能的分析与建模.

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