多栅Fin FET性能研究及参数优化

利用TCAD软件搭建高效的双栅及三栅FinFET模型,研究影响多栅器件性能的相关参数。结果显示,随着栅极有效控制面积的增加,器件栅控能力得到明显增强。当三栅FinFET栅长缩减至10nm,鱼鳍高度及鱼鳍宽度分别取Fh=40nm,Fw=5nm时,器件亚阈值参数基本达到理想值:亚阈值斜率(SS)为66.35mV/dec,漏端致势垒降低效应(DIBL)为24mV且由鱼鳍形状引入的拐角效应也得到一定程度上的缓解。最后,以高介电常数(高k)材料HfO2替代传统低介电常数材料SiO2作为三维小尺寸器件的栅氧化层介质,发现HfO2的引入可进一步优化三栅FinFET(Lg=10nm,Fh=40nm,Fw=5nm)亚阈值区域性能:SS下降至61.76mV/dec,DIBL下降至6.47mV。