纳米MOSFET射频噪声机理的Monte Carlo分析

发布时间：2021-07-09 14:44

　　相比于工艺成熟期器件研发以样品测试分析为主,在新型器件研发的初始阶段,需要依赖半导体器件性能参数的仿真模拟,明确器件的性能变化。其中,预测短沟道器件噪声的扰动规律,探明其噪声机理,对以40纳米MOSFET为代表的短沟道器件的实用化尤为重要。传统的半导体器件参数仿真工具主要采用漂移扩散模型和流体动力学模型,无法模拟沟道长度小于100纳米的器件的射频噪声性能。因此,本文利用二维Monte Carlo仿真计算了沟道长度为40纳米MOSFET的本征漏极电流噪声的高频功率谱密度,并据此分析了其受抑制的散粒噪声特性。虽然Monte Carlo仿真分析的仿真精度不高,但该方法仿真流程相对简单,并足以区分短沟道MOSFET与长沟道MOSFET本征热噪声特性不同的噪声机理,对预评估短沟道器件性能和指导器件研发具有重要的意义。本文工作包括以下三个方面:首先,明确了二维Monte Carlo仿真流程。具体包括:通过设置所有载流子初始位置和波矢,从而实现了载流子的初始化。再通过对器件进行网格划分,并根据载流子在网格中的空间位置合理设置所有网格节点的电荷密度值,从而实现器件内部载流子的电荷分配。据此进一步利用有... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

射频接收系统

所以 Monte Carlo 方法本质就是通过散射相联系的随机性事件。与碰撞相联系的次碰撞后，下次碰撞发生的时间（自由飞类型子的波矢方向的选取（碰撞结束后载流子随机的，但是大量的事件确遵循一定的统计统计规律的认识上的。，可以得到 Monte Carlo 方法模拟载流子一流子在外场作用下的自由飞行时间流子的自由飞行射机制流子的散射终态的运动是交替的自由飞行与散射，所以通过运动轨迹的模拟。上述步骤流程可以用图 2

2 二维 Monte Carlo 仿真流程 仿真流程rlo 方法是二维 Monte Carlo 方法，平面硅基工艺来说，由于其在栅杂三维器件结构所带来的困难，）会存在很大的困难。本文所模拟，因此本文采用二维 Monte Carlo lo 仿真流程包括以下几方面：真载流子初始位置和波矢。，对载流子进行电荷分配。的电势。处理载流子在器件中的传输。迭代，直到达到稳态，保存获取噪nte Carlo 仿真流程如图 2-3 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]45 nm MOSFET毫米波小信号等效电路模型参数提取技术[J]. 李博,王军.  强激光与粒子束. 2019(02)
[2]基于纳米MOSFET噪声的背散射系数研究[J]. 贾晓菲,何亮.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(02)
[3]纳米尺度MOSFET过剩噪声的定性分析[J]. 唐冬和,杜磊,王婷岚,陈华,陈文豪.  物理学报. 2011(10)

博士论文
[1]新型微波晶体管噪声机理与噪声模型研究[D]. 陈勇波.电子科技大学 2014
[2]纳米尺度MOS器件的量子模拟方法研究[D]. 王豪.武汉大学 2009

硕士论文
[1]纳米MOSFET毫米波等效电路建模[D]. 王丹丹.西南科技大学 2017



本文编号：3273943