Interface trap-induced negative differential resistance in nMOSFET with floating source

Interface trap can act as the generation center in device to induce a very weak generation current. We observed the negative differential resistance NDR of this generation current I_D in nMOSFET with the floating source. It originates from that the generation function of interface trap is enabled and then is shut down in turn as increasing the drain voltage. This change relies on the interaction among the interface trap energy-level and the electron's Fermi-levels of drain and source under the floating source condition. It is found that the peak-to-valley ratio of I_D is beyond 30.     

反向衬底偏压下纳米N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管中栅调制界面产生电流特性研究

研究了反向衬底偏压V_B下纳米N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管中栅调制界面产生(GMG)电流I_GMG特性, 发现I_GMG曲线的上升沿与下降沿随着|V_B|的增大向右漂移. 基于实验和理论模型分析, 得出了V_B与这种漂移之间的物理作用机制, 漂移现象的产生归因于衬底偏压V_B 调节了表面电势φ_s在栅电压V_G 中的占有比重: |V_B|增大时相同V_G下φ_s会变小, φ_s 的变化继而引发上升沿产生率因子g_r减小以及下降沿产生率因子g_f增大. 进一步发现I_GMG 上升沿与下降沿的最大跨导G_MR, G_MF 在对数坐标系下与V_B成线性关系, 并且随着|V_B|增加而增大. 由于漏电压V_D在I_GMG 上升沿与下降沿中的作用不同, 三种V_D下G_MR-V_B曲线重合而G_MF-V_B曲线则产生差异. 增大V_D 会增强g_f 随V_G的变化, 因此使得给定V_B 下的G_MF变大. 同时这却导致了更大V_D下G_MF-V_B 曲线变化的趋势减缓, 随着V_D从0.2 V变为0.6 V, 曲线的斜率s从0.09减小到0.03. 关键词： 产生电流 表面势 衬底偏压 N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管     

超薄栅超短沟LDD nMOSFET中栅电压对栅致漏极泄漏电流影响研究

本文研究了90nm CMOS工艺下栅氧化层厚度为1.4 nm沟道长度为100 nm的轻掺杂漏(LDD)nMOSFET栅电压V_G对栅致漏极泄漏 (GIDL)电流I_d的影响,发现不同V_G下ln (I_d/(V_DG-1.2))-1/(V_DG-1.2)曲线相比大尺寸厚栅器件时发生了分裂现象. 通过比较V_G变化下ln(I_d/(V_DG-1.2))的差值,得出V_G与这种分裂现象之间的作用机理,分裂现象的产生归因于V_G的改变影响了GIDL电流横向空穴隧穿部分所致. 随着|V_G|的变小,ln(I_d/(V_DG-1.2))曲线的斜率的绝对值变小.进一步发现不同V_G对应的ln (I_d/(V_DG-1.2))曲线的斜率c及截距d与V_G呈线性关系,c,d曲线的斜率分别为3.09和-0.77. c与d定量的体现了超薄栅超短沟器件中V_G对GIDL电流的影响,基于此,提出了一个引入V_G 影响的新GIDL电流关系式.     

亚100 nm应变Si/SiGe nMOSFET阈值电压二维解析模型

本文基于二维泊松方程,建立了适用于亚100 nm应变Si/SiGe nMOSFET的阈值电压理论模型.为了保证该模型的准确性,同时考虑了器件尺寸减小所导致的物理效应,如短沟道效应,量子化效应等.通过将模型的计算结果与二维器件模拟器ISE的仿真结果进行对比分析,证明了本文提出的模型的正确性.最后,还讨论了亚100 nm器件中常规工艺对阈值电压的影响.该模型为亚100 nm小尺寸应变Si器件的分析设计提供了一定的参考. 关键词： 亚100nm 应变Si/SiGe nMOSFET 二维表面势 阈值电压     

埋氧层注氮工艺对部分耗尽SOI nMOSFET特性的影响

研究了埋氧层中注氮后对制作出的部分耗尽SOInMOSFET的特性产生的影响.实验发现，与不注氮的SIMOX基片相比，由注氮SIMON基片制作的nMOSFET的电子迁移率降低了.且由最低注入剂量的SIMON基片制作的器件具有最低的迁移率.随注入剂量的增加，迁移率略有上升，并趋于饱和.分析认为，电子迁移率的降低是由于Si/SiO2界面的不平整造成的.实验还发现，随氮注入剂量的提高，nMOSFET的阈值电压往负向漂移.但是，对应最低注入剂量的器件阈值电压却大于用SIMOX基片制作出的器件.固定氧化物正电荷及界面陷阱密度的大小和分布的变化可能是导致阈值电压变化的主要因素.另外发现，用注氮基片制作出的部分耗尽SOInMOSFET的kink效应明显弱于用不注氮的SIMOX基片制作的器件. 关键词： SOI nMOSFET 氮注入 电子迁移率 阈值电压     

单轴应变硅nMOSFET栅隧穿电流模型

本文基于量子机制建立了单轴应变硅nMOSFET栅隧穿电流模型,分析了隧穿电流与器件结构参数、偏置电压及应力的关系.仿真分析结果与单轴应变硅nMOSFET的实验结果符合较好,表明该模型可行.同时与具有相同条件的双轴应变硅nMOSFET的实验结果相比,隧穿电流更小,从而表明单轴应变硅器件更具有优势.该模型物理机理明确,不仅适用于单轴应变硅nMOSFET,只要将相关的参数置换,该模型也同样适用于单轴应变硅pMOSFETs. 关键词： 单轴应变 nMOSFET 栅隧穿电流 模型