摘要：基于应变Si/SiGe器件结构,本文建立了统一的应变Si NMOSFET漏电流解析模型.该模型采用平滑函数,实现了应变Si NMOSFET漏电流及其导数,从亚阈值区到强反型区以及从线性区到饱和区的平滑性,解决了模型的连续性问题.同时考虑了载流子速度饱和效应和沟道长度调制效应的影响,进一步提高了模型精度.通过将模型的仿真结果和实验结果对比分析,验证了所建模型的有效性.该模型可为应变Si数字集成电路和模拟集成电路分析、设计提供重要参考.

摘要：碰撞电离晶体管(IMOS)在高速、低功耗领域具有很好的应用前景。以优化传统IMOS的工作电压为目的,介绍了一种基于绝缘体上Ge的碰撞电离晶体管(GOI IMOS),利用Synopsys公司的ISE_TCAD对GOI IMOS的性能进行仿真分析与验证。结果表明,GOI IMOS相比于传统的绝缘体上Si的碰撞电离晶体管(SOI IMOS)可在更低的源漏偏压下工作,同时该器件能够实现大的开态电流与陡峭的亚阈值摆幅;另外,GOI IMOS的源漏偏压和栅长均对该器件阈值电压有较大的影响,p型GOI IMOS阈值电压的绝对值随着源漏电压和栅长的增大而减小。以上工作可为IMOS的设计、仿真、制备提供一定的理论指导。

摘要：由于台阶的出现,应变SiGe p型金属氧化物半导体场效应管(pMOSFET)的栅电容特性与体Si器件的相比呈现出很大的不同,且受沟道掺杂的影响严重.本文在研究应变SiGe pMOSFET器件的工作机理及其栅电容C-V特性中台阶形成机理的基础上,通过求解器件不同工作状态下的电荷分布,建立了应变SiGe pMOSFET栅电容模型,探讨了沟道掺杂浓度对台阶的影响.与实验数据的对比结果表明,所建立模型能准确反映应变SiGe pMOSFET器件的栅电容特性,验证了模型的正确性.该理论为Si基应变金属氧化物半导体(MOS)器件的设计制造提供了重要的指导作用,并已成功应用于Si基应变器件模型参数提取软件中,为Si基应变MOS的仿真奠定了理论基础.

摘要：结合了"栅极工程"和"应变工程"二者的优点,异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET,通过沿沟道方向使用不同功函数的多晶SiGe材料,在应变的基础上进一步提高了MOSFET的性能.本文结合其结构模型,以应变Si NMOSFET为例,建立了强反型时的准二维表面势模型,并进一步获得了其阈值电压模型以及沟道电流的物理模型.应用MATLAB对该器件模型进行了分析,讨论了异质多晶SiGe栅功函数及栅长度、衬底SiGe中Ge组分等参数对器件阈值电压、沟道电流的影响,获得了最优化的异质栅结构.模型所得结果与仿真结果及相关文献给出的结论一致,证明了该模型的正确性.该研究为异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET的设计制造提供了有价值的参考.

摘要：n型纳米非对称双栅隧穿场效应晶体管(DG-TFET)速度快、功耗低,在高速低功耗领域具有很好的应用前景,但其阈值电压的表征及其模型与常规MOSFET不同。在深入研究n型纳米非对称DG-TFET的阈值特性基础上,通过求解器件不同区域电场、电势的方法,建立了n型纳米非对称DG-TFET器件阈值电压数值模型,探讨了器件材料物理参数以及漏源电压对阈值电压的影响,通过与Silvaco Atlas的仿真结果比较,验证了模型的正确性。研究表明,n型纳米非对称DG-TFET的阈值电压分别随着栅介质层介电常数的增加、硅层厚度的减薄以及源漏电压的减小而减小,而栅长对其阈值电压的影响有限。该研究对纳米非对称DG-TFET的设计、仿真及制造有一定的参考价值。

摘要：本文在研究IMOS器件结构的基础上,分析了该器件不同区域的表面电场,结合雪崩击穿条件,建立了P-IMOS的阈值电压解析模型.应用MATLAB对该器件阈值电压模型与源漏电压、栅长和硅层厚度的关系进行了数值分析,并用二维器件仿真工具ISE进行了验证.结果表明,源电压越大,阈值电压值越小;栅长所占比例越大,阈值电压值越小,硅层厚度越小,阈值电压值越小.本文提出的模型与ISE仿真结果一致,也与文献报道符合.这种新型高速半导体器件IMOS阈值电压解析模型的建立为该高性能器件及对应电路的设计、仿真和制造提供了重要的参考.