摘要：本文采用渐变沟道近似和准二维分析的方法,通过求解泊松方程,建立了应变si NMOSFET阈值电压集约物理模型.模型同时研究了短沟道,窄沟道,非均匀掺杂,漏致势垒降低等物理效应对阈值电压的影响.采用参数提取软件提取了阈值电压相关参数,通过将模型的计算结果和实验结果进行对比分析,验证了本文提出的模型的正确性.该模型为应变si超大规模集成电路的分析和设计提供了重要的参考.

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：基于K.P理论框架,通过引入应变哈密顿微扰项,详细推导并建立了应变si的价带色散关系模型.所得模型适用于任意晶向弛豫si1-xGex(0≤x≤0.6)衬底上生长的应变si,并且,通过该模型可以获取任意K矢方向的应变si价带结构及空穴有效质量,对器件研究设计可提供有价值的参考.

摘要：基于应变si/(001)si1-xGex材料价带E(k)-k关系模型,研究获得了其沿不同晶向的空穴有效质量.结果表明,与弛豫材料相比,应变si/(001)si1-xGex材料价带带边(重空穴带)、亚带边(轻空穴带)空穴有效质量在某些k矢方向变化显著,各向异性更加明显.价带空穴有效质量与迁移率密切相关,该研究成果为si基应变PMOS器件性能增强的研究及导电沟道的应力与晶向设计提供了重要理论依据.

摘要：采用K·P微扰法建立了应变si导带能谷由纵、横向有效质量表征的E-k关系,并在此基础上,研究分析了(001),(101),(111)晶面应变si电子的电导有效质量与应力、能谷分裂能及晶向的关系.结果表明,弛豫si1-xGex材料(001)面生长的应变si沿[100],[010]晶向的电子电导有效质量和弛豫si1-xGex材料(101)面生长的应变si沿[010]晶向的电子电导有效质量随Ge组分(应力)的增加而减小,并逐渐趋于常数.以上结论可为应变sinMOS器件性能增强的研究及导电沟道晶向与应力设计提供理论依据.

摘要：采用kp微扰理论,基于费米黄金法则及玻尔兹曼方程碰撞项近似理论,对(101)晶面双轴应变si材料应力致迁移率增强机理进行了系统深入的研究.结果表明:双轴应变si(101)材料高对称晶向空穴迁移率在应力作用下均有明显增强,其空穴统观迁移率与未应变si材料相比,最多提高约2倍.文中所得量化模型可为应变si材料物理的深入理解及应变材料、器件的研究与设计提供有价值的参考.

摘要：利用应变siCMOS技术提高载流子迁移率是当前研究发展的重点,本征载流子浓度是应变si材料的重要物理参数,也是决定应变si器件电学特性的重要参量.本文基于K.P理论框架,从分析应变si/(001)si1-xGex材料能带结构出发,详细推导建立了300K时与Ge组分(x)相关的本征载流子浓度模型.该数据量化模型可为si基应变器件物理的理解及器件的研究设计提供有价值的参考.

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：应变siCMOS技术是当前国内外研究发展的重点,在高速/高性能器件和电路中有极大的应用前景。基于(001)面弛豫si1-xGex衬底上生长的张应变si的价带E(k)-k关系模型,研究获得了[100]和[001]晶向的价带结构及相应的空穴有效质量。结果表明,与弛豫材料相比,应变引起了应变si/(001)si1-xGex价带顶的劈裂,且同一晶向族内沿[001]和[100]两个晶向的价带结构在应力的作用下不再对称,相应的空穴有效质量随Ge组份有规律地变化。价带空穴有效质量与迁移率密切相关,该结论为si基应变PMOS器件性能增强的研究及导电沟道的应力与晶向设计提供了重要理论依据。

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.