无结场效应晶体管的特性分析与优化设计

发布时间：2021-01-26 09:20

　　传统的金属-氧化物-半导体场效应晶体管是在半导体结的基础上而形成的。通过在器件的栅极施加电压偏置，半导体结可以对电流实现截止和流通的控制作用。当半导体器件的尺寸缩小至纳米级时，器件内部半导体结之间的距离将降低到几十纳米甚至十几纳米，为半导体结的制作带来困难。就此，一种不存在掺杂浓度梯度、没有任何半导体结的新型无结型晶体管被提出。在纳米尺寸下，无结型晶体管能更好的抑制短沟道效应，漏致势垒降低，栅极导致的漏、源电流等现象，从而制作出更短沟道的半导体器件。为了深入了解无结型场效应晶体管并对其特性进行进一步优化，论文说明了无结型场效应晶体管的基本导通原理，分析了其主要特性，讨论了短沟道情况下的电流和亚阈值特性模型以及在极端尺寸下所展现的优势和存在的不足。针对不同情况所导致的各项不足，对无结型场效应晶体管提出了三种改进方案。利用SILVACO半导体器件仿真软件，以具体的双栅、立体栅等结构的无结器件为例，对提出的三种改进方案分别进行了仿真验证。在经过验证之后，给出实施了改进方案的具体无结器件的优化方法。并且通过对仿真结果的分析和比较，最终得到各方案下的具体无结器件的最优参数值，从而使无结器件得到进... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同沟道长度下长沟道器件亚阈值特性模型和短沟道亚阈值特性模型计算结果与器件亚阈值区I-V特性仿真结果的对比

第 2 章 无结场效应晶体管基本特性分析值模型则可以在L减小至 15nm 时仍然能很好的表现出亚阈值特性。器件的L固定为 15nm，改变器件的硅体厚度。如图 2.5 所示为不同阈值区 I-V 特性的短沟道模型计算结果与器件仿真的对比。图 2.6 为，器件亚阈值斜率 SS 随 L 变化的短沟道模型计算结果与器件仿真的对

同体厚度下短沟道亚阈值特性模型计算结果与器件亚阈值区 I-V 特性仿真结.5 Comparison of subthreshold-region I-V curves between short gate analytical mosimulation results with different body thicknesses


本文编号：3000862