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Ge FinFET电学特性的理论计算研究

发布时间:2021-09-28 14:16
  随着微电子技术的日益发展,器件的尺寸越来越接近其物理极限,使得短沟道效应也不可忽略。FinFET作为一种多栅器件,可以很好地抑制短沟道效应,同时又能与现有的工艺兼容;锗的电子、空穴迁移率大约分别是硅的2.5倍和4.4倍,又因锗与硅同在第IV主族,用它作为沟道材料,既可以提高驱动电流增加集成度,又可以沿用现有的硅工艺。本文从理论层面深入研究了声子散射与沟道-栅介质界面散射对Ge nFinFET器件电学特性的影响。基于有效质量近似理论,本论文研究了不同晶面-沟道取向下声子散射对器件迁移率的影响。联立求解薛定谔-泊松方程,得到沟道内二维电子气的能级与波函数,再利用费米黄金法则求得声子散射的几率,最终得到相应的迁移率。作者发现在声子散射中,谷内声学声子散射是限制迁移率的主要因素;迁移率在(001)晶面的[110]、[110]、[110]和[110]晶向,(110)晶面的[112]、[112]、[112

【文章来源】:西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:78 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

Ge FinFET电学特性的理论计算研究


近40年来微处理器的发展趋势

双栅结构


从顶部表面进入底部栅极进行器件布线并不简单,而且可能对器件密度产生负面影响。图1.4 三种类型的双栅结构[11]第二种是垂直结构。载流子的输运方向垂直于硅晶圆,并且这是 x,y,z 三个方向上最长的一条路径。这种结构对于 DRAM 的应用来说是最好的,因为低的泄漏电流(沟道很长)很重要,性能是居于第二位的。第三种也是垂直结构。虽然这个结构在最小尺寸上的实现存在强大的技术困难xyzzxyzyx(a) (b) (c)type Itype II type III

椭球坐标系,晶格,坐标系,单位向量


k k k沿器件宽度方向。图2.1 (a)器件坐标系 (b)晶格坐标系 (c)椭球坐标系[32]第二个是晶格坐标系统(crystal coordinate system, CCS),它的三个单位向量1 k ,2 k ,3 k 分别沿着沟道材料晶体的<100>晶向。第三个是椭球坐标系统(ellipsoidcoordinatesystem,ECS),它的三个单位向量1 k ,2 k , k 分别沿着椭球等能谷的三个主轴方向。在 ECS 中,一个椭球型等能面可以表示为 2 2 22 21 22 2l tk kkEm m (2-1)其中,k 空间的原点在导带底,作为电子能量的参考值,ml表示纵向有效质量

【参考文献】:
期刊论文
[1]先进集成电路技术发展现状分析[J]. 张卫.  集成电路应用. 2017(09)
[2]CMOS集成电路功耗分析及其优化方法[J]. 王昌林,张勇,李东生.  舰船电子工程. 2006(03)
[3]机载PD雷达模拟器目标检测仿真研究[J]. 欧阳文,何友,夏明革.  计算机仿真. 2004(08)

博士论文
[1]新型SOI MOSFET器件结构研究与电特性分析[D]. 辛艳辉.西安电子科技大学 2014



本文编号:3412059

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