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堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管二维模型

辛艳辉 刘红侠 王树龙 范小娇

堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管二维模型

辛艳辉, 刘红侠, 王树龙, 范小娇
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-20
  • 修回日期:  2014-08-14
  • 刊出日期:  2014-12-05

堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管二维模型

  • 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
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61376099, 11235008)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20130203130002, 20110203110012)资助的课题.

摘要: 提出了一种堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET)新器件结构. 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, 建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压的解析模型. 该结构的应变硅沟道有两个掺杂区域, 和常规双栅器件(均匀掺杂沟道)比较, 沟道表面势呈阶梯电势分布, 能进一步提高载流子迁移率; 探讨了漏源电压对短沟道效应的影响; 分析得到阈值电压随缓冲层Ge组分的提高而降低, 随堆叠栅介质高k层介电常数的增大而增大, 随源端应变硅沟道掺杂浓度的升高而增大, 并解释了其物理机理. 分析结果表明: 该新结构器件能够更好地减小阈值电压漂移, 抑制短沟道效应, 为纳米领域MOSFET器件设计提供了指导.

English Abstract

参考文献 (15)

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