首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
研究了高k栅介质对肖特基源漏超薄体SOI MOSFET性能的影响.随着栅介质介电常数增大,肖特基源漏(SBSD)SOI MOSFET的开态电流减小,这表明边缘感应势垒降低效应(FIBL)并不是对势垒产生影响的主要机理.源端附近边缘感应势垒屏蔽效应(FIBS)是SBSD SOI MOSFET开态电流减小的主要原因.同时还发现,源漏与栅是否对准,高k栅介质对器件性能的影响也小相同.如果源漏与栅交叠,高k栅介质与硅衬底之间加入过渡层可以有效地抑制FIBS效应.如果源漏偏离栅,采用高k侧墙并结合堆叠栅结构,可以提高驱动电流.分析结果表明,来自栅极的电力线在介电常数不同的材料界面发生两次折射.根据结构参数的不同可以调节电力线的疏密,从而达到改变势垒高度,调节驱动电流的目的.  相似文献   

2.
李劲  刘红侠  李斌  曹磊  袁博 《物理学报》2010,59(11):8131-8136
在结合应变Si,高k栅和SOI结构三者的优点的基础上,提出了一种新型的高k栅介质应变Si全耗尽SOI MOSFET结构.通过求解二维泊松方程建立了该新结构的二维阈值电压模型,在该模型中考虑了影响阈值电压的主要参数.分析了阈值电压与弛豫层中的Ge组分、应变Si层厚度的关系.研究结果表明阈值电压随弛豫层中Ge组分的提高和应变Si层的厚度增加而降低.此外,还分析了阈值电压与高k栅介质的介电常数和应变Si层的掺杂浓度的关系.研究结果表明阈值电压随高k介质的介 关键词: 应变Si k栅')" href="#">高k栅 短沟道效应 漏致势垒降低  相似文献   

3.
许立军  张鹤鸣 《物理学报》2013,62(10):108502-108502
结合环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)结构, 通过求解圆柱坐标系下的二维泊松方程得到了表面势分布, 并据此建立了适用于低漏电压下的环栅肖特基势垒NMOSFET阈值电压模型.根据计算结果, 分析了漏电压、沟道半径和沟道长度对阈值电压和漏致势垒降低的影响, 对环栅肖特基势垒MOSFET器件以及电路设计具有一定的参考价值. 关键词: 环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管 二维泊松方程 阈值电压模型 漏致势垒降低  相似文献   

4.
稀土元素掺杂的Hf基栅介质材料研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
郑晓虎  黄安平  杨智超  肖志松  王玫  程国安 《物理学报》2011,60(1):17702-017702
随着金属氧化物半导体场效应管(MOSFETs)等比缩小到45 nm技术节点,具有高介电常数的栅介质材料(高k材料)取代传统的SiO2已经成为必然,然而Hf基高k材料在实际应用中仍然存在许多不足,而稀土元素掺杂在提高Hf基栅介质材料的k值、降低缺陷密度、调整MOSFETs器件的阈值电压等方面表现出明显的优势.本文综述了Hf基高k材料的发展历程,面临的挑战,稀土掺杂对Hf基高k材料性能的调节以及未来研究的趋势. 关键词: k栅介质')" href="#">Hf基高k栅介质 稀土掺杂 氧空位缺陷 有效功函数  相似文献   

5.
为了研究高介电常数(高k)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的影响,栅金属长度及其功函数变化的影响,不同漏电压对短沟道效应的影响.结果表明,沟道表面势中引入了阶梯分布,因此源端电场较强;同时漏电压引起的电势变化可以被屏蔽,抑制短沟道效应.栅介电常数增大,也可以较好的抑制短沟道效应.解析模型与数值模拟软件ISE所得结果高度吻合. 关键词: 异质栅 绝缘衬底上的硅 阈值电压 解析模型  相似文献   

6.
辛艳辉  刘红侠  范小娇  卓青青 《物理学报》2013,62(15):158502-158502
为了进一步提高深亚微米SOI (Silicon-On-Insulator) MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 的电流驱动能力, 抑制短沟道效应和漏致势垒降低效应, 提出了非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET. 在沟道源端一侧引入高掺杂Halo结构, 栅极由不同功函数的两种材料组成. 考虑新器件结构特点和应变的影响, 修正了平带电压和内建电势. 为新结构器件建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压二维解析模型. 模型详细分析了应变对表面势、表面场强、阈值电压的影响, 考虑了金属栅长度及功函数差变化的影响. 研究结果表明,提出的新器件结构能进一步提高电流驱动能力, 抑制短沟道效应和抑制漏致势垒降低效应, 为新器件物理参数设计提供了重要参考. 关键词: 非对称Halo 异质栅 应变Si 短沟道效应  相似文献   

7.
刘玉荣  陈伟  廖荣 《物理学报》2010,59(11):8088-8092
以高掺杂Si单晶片作为衬底且充当栅电极,采用磁控溅射法在硅片上沉积HfTiO薄膜作为栅介质层,聚三己基噻吩(P3HT)薄膜作为半导体活性层,金属Au作为源、漏电极,并采用十八烷基三氯硅烷(OTS)对栅介质层表面修饰,在空气环境下成功地制备出聚合物薄膜晶体管(PTFT).PTFT器件测试结果表明,该晶体管在低的驱动电压(<-1 V)下仍呈现出良好的饱和行为,其阈值电压和有效场效应迁移率分别为0.4 V和2.2×10-2 cm2/V ·s.通过对金属-聚合物-氧化物 关键词: 聚合物薄膜晶体管 聚三己基噻吩 场效应迁移率 k栅介质')" href="#">高k栅介质  相似文献   

8.
圆柱形双栅场效应晶体管(CSDG MOSFET)是在围栅MOSFET器件增加内部控制栅而形成,与双栅、三栅及围栅MOSFET器件相比,圆柱形双栅MOSFET提供了更好的栅控性能和输出特性.本文通过求解圆柱坐标系下的二维泊松方程,得到了圆柱形双栅MOSFET的电势模型;进一步对反型电荷沿沟道积分,建立其漏源电流模型.分析讨论了圆柱形双栅MOSFET器件的电学特性,结果表明:圆柱形双栅MOSFET外栅沿沟道的最小表面势和器件的阈值电压随栅介质层介电常数的增大而减小,其漏源电流和跨导随栅介质层介电常数的增大而增大;随着器件参数的等比例缩小,沟道反型电荷密度减小,其漏源电流和跨导也减小.  相似文献   

9.
6H-SiC肖特基源漏MOSFET的模拟仿真研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
王源  张义门  张玉明  汤晓燕 《物理学报》2003,52(10):2553-2557
给出了一种新型SiC MOSFET——6H-SiC肖特基源漏MOSFET.这种器件结构制备工艺简单,避 免了长期困扰常规SiC MOSFET的离子注入工艺难度大、退火温度高、晶格损伤大,注入激活 率低等问题.分析了该器件的电流输运机理,并通过MEDICI模拟,给出了SiC肖特基源漏MOSF ET伏安特性以及其和金属功函数、栅氧化层厚度和栅长关系. 关键词: 碳化硅 肖特基接触 MOSFET 势垒高度  相似文献   

10.
研究了HfN/HfO2高K栅结构p型金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管(MOSFET)中,负偏置-温度应力引起的阈值电压不稳定性(NBTI)特征.HfN/HfO2高K栅结构的等效氧化层厚度(EOT)为1.3nm,内含原生缺陷密度较低.研究表明,由于所制备的HfN/HfO2高K栅结构具有低的原生缺陷密度,因此在p-MOSFET器件中观察到的NBTI属HfN/HfO2高K栅结构的本征特征,而非工艺缺陷引起的;进一步研究表明,该HfN/HfO2高K栅结构中观察到的NBTI与传统的SiO2基栅介质p-MOSFET器件中观察到的NBTI具有类似的特征,可以被所谓的反应-扩散(R-D)模型表征: HfN/HfO2栅结构p-MOSFET器件的NBTI效应的起源可以归为衬底注入空穴诱导的界面反应机理,即在负偏置和温度应力作用下,从Si衬底注入的空穴诱导了Si衬底界面Si-H键断裂这一化学反应的发生,并由此产生了Si+陷阱在Si衬底界面的积累和H原子在介质层内部的扩散,这种Si+陷阱的界面积累和H原子的扩散导致了器件NBTI效应的发生.  相似文献   

11.
In this paper, we propose a novel Schottky barrier MOSFET structure, in which the silicide source/drain is designed on the buried metal (SSDOM). The source/drain region consists of two layers of silicide materials. Two Schottky barriers are formed between the silicide layers and the silicon channel. In the device design, the top barrier is lower and the bottom is higher. The lower top contact barrier is to provide higher {on-state} current, and the higher bottom contact barrier to reduce the off-state current. To achieve this, ErSi is proposed for the top silicide and CoSi2 for the bottom in the n-channel case. The 50~nm n-channel SSDOM is thus simulated to analyse the performance of the SSDOM device. In the simulations, the top contact barrier is 0.2e~V (for ErSi) and the bottom barrier is 0.6eV (for CoSi2. Compared with the corresponding conventional Schottky barrier MOSFET structures (CSB), the high on-state current of the SSDOM is maintained, and the off-state current is efficiently reduced. Thus, the high drive ability (1.2mA/μm at Vds=1V, Vgs=2V) and the high Ion/Imin ratio (106) are both achieved by applying the SSDOM structure.  相似文献   

12.
In this article we give an overview over the physical mechanisms involved in the electronic transport in ultrathin-body SOI Schottky-barrier MOSFETs. A strong impact of the SOI and gate oxide thickness on the transistor characteristics is found and explained using experimental as well as simulated data. We elaborate on the influence of scattering in the channel and show that for a significant barrier the on-state current is insensitive to scattering once the mean free path for scattering is larger than a characteristic length scale. In addition, recent efforts to lower the Schottky barrier at the source/drain channel interfaces are presented. Using dopant segregation during silicidation significantly lower effective Schottky barriers can be realized that allow for high performance SB-MOSFET devices. PACS 85.30.Tv; 85.35.-p; 73.30.+y  相似文献   

13.
SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压不同于传统的MOSFET的阈值电压.在深入分析工作机理的基础上,利用二维模拟软件ISE提取并分析了器件的阈值电压.对SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压给出物理描述,得出当源极载流子主要以场发射方式进入沟道,同时沟道进入强反型状态,此时的栅电压是该器件的阈值电压. 关键词: 碳化硅 肖特基接触 阈值电压  相似文献   

14.
By solving Poisson's equation in both semiconductor and gate insulator regions in the cylindrical coordinates, an analytical model for a dual-material surrounding-gate (DMSG) metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) with a high-kappa gate dielectric has been developed. Using the derived model, the influences of fringing-induced barrier lowering (FIBL) on surface potential, subthreshold current, DIBL, and subthreshold swing are investigated. It is found that for the same equivalent oxide thickness, the gate insulator with high-kappa dielectric degrades the short-channel performance of the DMSG MOSFET. The accuracy of the analytical model is verified by the good agreement of its results with that obtained from the ISE three-dimensional numerical device simulator.  相似文献   

15.
We present an AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistor (MIS-HEMT) with an NbAlO high-k dielectric deposited by atomic layer deposition (ALD).Surface morphology of samples are observed by atomic force microscopy (AFM),indicating that the ALD NbAlO has an excellent-property surface.Moreover,the sharp transition from depletion to accumulation in capacitance-voltage (C-V)curse of MIS-HEMT demonstrates the high quality bulk and interface properties of NbAlO on AlGaN.The fabricated MIS-HEMT with a gate length of 0.5 μm exhibits a maximum drain current of 960 mA/mm,and the reverse gate leakage current is almost 3 orders of magnitude lower than that of reference HEMT.Based on the improved direct-current operation,the NbAlO can be considered to be a potential gate oxide comparable to other dielectric insulators.  相似文献   

16.
黄力  黄安平  郑晓虎  肖志松  王玫 《物理学报》2012,61(13):137701-137701
当CMOS器件特征尺寸缩小到45 nm以下, SiO2作为栅介质材料已经无法满足性能和功耗的需要, 用高 k材料替代SiO2是必然选择. 然而, 由于高 k材料自身存在局限性, 且与器件其他部分的兼容性差, 产生了很多新的问题如界面特性差、 阈值电压增大、 迁移率降低等. 本文简要回顾了高 k栅介质在平面型硅基器件中应用存在的问题以及从材料、 结构和工艺等方面采取的解决措施, 重点介绍了高k材料在新型半导体器件中的应用, 并展望了未来的发展趋势.  相似文献   

17.
A novel SiC Schottky barrier source/drain NMOSFET (SiC SBSD-NMOSFET) with field-induced source/drain (FISD) extension is proposed and demonstrated by numerical simulation for the first time. In the new device the FISD extension is induced by a metal field-plate lying on top of the passivation oxide, and the width of Schottky barrier is controlled by the metal field-plate. The new structure not only eliminates the effect of the sidewalls but also significantly improves the on-state current. Moreover, the performance of the present device exhibits very weak dependence on the widths of sidewalls.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号