纳米MOSFET的多栅结构和应变硅纳米线结构

介绍了在进入22nm技术节点后MOSFET器件的两个发展方向,即多栅结构和应变硅纳米线结构。首先通过分析特征长度与有效栅极数量的关系,表明多栅结构器件可以有效增强栅极对沟道的控制,抑制短沟道效应,接近理想的亚阈值斜率;然后分析了应变对能带结构的影响,从理论上论述了应变沟道可以显著提高载流子迁移率;最后介绍了悬浮硅纳米线通过热氧化诱导形成应变沟道的方法,并对应力来源进行了分析。纳米结构CMOS晶体管由平面沟道结构向立体沟道结构转变,将成为器件未来主流的发展方向。

多栅GaAs MESFET开关的结构设计

论述了多栅开关的结构和特点 .针对多栅开关器件结构设计中的参数栅栅间距的选取作了分析 ,确定当栅栅间距等于源漏间距对栅数的平均值时 ,开关性能最优 。

新型多栅全耗尽SOI器件研究进展

随着器件尺寸的不断缩小,对更大驱动电流和更有效抑制短沟道效应器件的研制成为研究的热点,SOI多栅全耗尽器件由于对沟道更好控制能力能够有效地解决尺寸缩小带来的短沟道效应问题[1].本文主要介绍SOI/MOSFET单栅、平面双栅、FinFET、三栅、环绕栅、G4-FET等新型多栅全耗尽SOI器件的研究进展.

多栅GaAs MESFET开关

论述多栅开关的结构和特点。开关设计中需要考虑的一个重要因素是提高开关功率处理能力的同时减小插损 ,多栅开关由于其特殊的结构 ,很好地解决了这一问题。采用多栅结构 ,设计的移动通讯用 DPDT开关在 DC-2 GHz:IL<0 .75 d B,ISO>1 3 d B,VSWR<1 .5 ,P- 1 >1 0 W。开关芯片面积小、成品率高、封装成本低 ,适宜批量生产 ,并已在手机上试装成功。

γ辐照前后多栅NMOS转移特性曲线交叉现象机理分析

在研究0.5μm多栅NMOS场效应管γ辐照总剂量效应实验时,发现部分多栅NMOS器件辐照前后的转移特性曲线出现交叉现象,相关的解释鲜见报道。经过分析提出假设:部分多栅NMOS在γ辐照实验过程中各栅极受到剂量不均匀的辐照,导致辐照前后转移特性曲线出现交叉现象。计算机仿真结果表明:受到剂量不均匀的辐照后,多栅NMOS各栅极氧化层陷阱电荷和硅-二氧化硅界面电荷浓度不一致,使各栅极阈值电压不同步漂移,导致器件跨导退化和转移特性曲线交叉。通过仿真验证能够说明,所提出的假设合理地解释了实验中的现象。

一种高线性度共栅CMOS混频器的分析与设计

本文利用多栅晶体管技术,设计了一种共栅跨导级混频器。通过Volterra级数对该电路进行非线性分析,该结构能大大改善电路的线性度。采用TSMC0.18μmCMOS工艺,在ADS2008环境下进行仿真,仿真结果表明,该电路的单边带噪声系数为12.288dB,双边带噪声系数为9.043dB,转换增益为3.346dB,IIP3为20.28dBm。

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。

英飞凌利用多栅技术取得创新突破:三维制胜——全新半导体结构大幅改善能源效率

与当今的平面单栅技术相比．多栅技术能够在保持高功能性的同时大幅度削减功耗。在这项新技术的一次演示中．英飞凌研究人员成功测试世界上第一个运用全新6Bnm多栅晶体管结构制造的复杂集成电路。与目前具有同等功能与性能的平面单栅晶体管相比．全新晶体瞥的尺寸要小30％．静态电流值降低了10倍。据研究人员计算．这种多栅技术将大大提高移动设备的能源效率和电池工作时间（比已经投产的65nm工艺高出一倍）。对于未来技术节点（32nm及更高水平）．能源效率的提高幅度将更大。

英飞凌利用多栅技术取得创新突破

英飞凌利用多栅技术取得创新突破：三维制胜——全新半导体结构大幅度改善能源效率。

英飞凌利用多栅技术取得创新突破

多栅场效应晶体管技术有望成为应对集成电路小型化所带来的各种技术挑战的理想解决方案。与当今的平面单栅技术相比，多栅技术能够在保持高功能性的同时大幅度削减功耗。在这项新技术的一次演示中，英飞凌研究人员成功测试世界上第一个运用全新65nm多栅晶体管结构制造的复杂集成电路。与目前具有同等功能与性能的平面单栅晶体管相比，全新晶体管的尺寸要小30％，静态电流值降低了10倍。据计算，这种多栅技术将大大提高移动设备的能源效率和电池工作时间（比已经投产的65nm工艺高出1倍）。对于未来技术节点（32nm及更高水平），能源效率的提高幅度将更大。

一种新型的并行化多栅光流计算实现方法

计算机架构发展的新趋势表明,并行处理正在进入通过许多核心处理器和多核嵌入式芯片进行计算的新领域,这意味着传统的计算机领域必须使用并行编程开发应用程序,特别是在生物医学图像处理领域并行应用程序将起到关键的作用。本论文研究了多栅光流计算的并行性和可扩展性。主要难点是从串行程序中提取完成并行计算需要的足够多的并行性,并提高可扩展性。目前我们很难使用现有的多线程编程方法来开发应用程序。幸好Intel公司推出Cn C,TBB Ar BB和Cilk++多核编程模型。我们使用简单有效的Cn C编程模型对多栅光流计算进行建模。本论文描述如何使用Cn C方法实现高性能多栅光流计算应用程序,并把它和现有方法进行比较。在一个带有至强处理器X5460、3.16GHz、8核CPU的平台上测试,Cn C并行解决方案比串行代码运行效率高6倍以上。相比于其它的并行解决方法,本文对比了其它实现方法包括ArBB、Cilk++和SIMD。相比于SIMD、ArBB和Cilk++的并行实现方法 ,本论文提出的并行方案方法大约有10%的性能提升。

基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模

随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。

增益可调宽带CMOS低噪声放大器设计

设计了一种应用于超宽带系统中的可变增益宽带低噪声放大器。电路中采用了二阶巴特沃斯滤波器作为输入和输出匹配电路;采用了两级共源共栅结构实现电路的放大,并通过控制第二级的电流,实现了在宽频带范围内增益连续可调;采用了多栅管（MGTR）,提高了电路的线性度;设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺。仿真结果显示,在频带3~5 GHz的范围内最高增益17 dB,增益波动小于1.8 dB,输入和输出端口反射系数分别小于-10 dB和-14 dB,噪声系数nf小于3.5 dB,当控制电压Vctrl=1.4 V时,IIP3约为2 dBm,电路功耗为16 mW。

多尺度图割曲面重建算法

针对图割曲面重建算法计算量过大的难题,根据代数多栅理论对图割计算过程进行多尺度分解,仅对最后一级进行最大流计算,其他级的标记值通过插值得到。首先,根据点云法向和重建曲面法向的一致性构建能量函数;其次,将能量函数映射到三维权重图的顶点和边上;然后,定义顶点间的一致性并由此构造抽取矩阵,以决定哪些图的顶点参与图割运算;之后,构造插值矩阵,将最后一级图割计算结果逐级插值到第一级;最后,利用步进立方体算法得到重建曲面的三角网格表示。实验结果表明,与窄带图割算法相比,本方法计算速度更快,当图的顶点数越多时速度提高得越多;对于不均匀采样的点云数据,重建效果更好;其他情况下两者效果相当。

用于手机砷化镓MMIC射频开关的研制

报道一种用于手机的高功率、低插损砷化镓 MMIC射频开关。该产品在 870～ 970 MHz下 ,线性功率容量 >3 3 d Bm,插入损耗 (IL) <0 .6d B,隔离度 (Iso)≥ 1 7d B,反向三阶交调 (PT0 1 )≥ 70 d Bm,控制电压 :(0 ,-4) V。

垂直集成——延长摩尔定律的有效途径

主要概述了目前集成电路由两维的平面集成向3维的立体集成转变过程中的主流和热点技术,包括后道封装制程中实现裸片堆叠、载体堆叠和封装体堆叠的TSV三维封装,以及前道晶圆制程中将传统的晶体管二维平面结构向三维立体结构的多栅晶体管过渡的创新技术。根据全球半导体联盟打造3D集成电路计划和目前应对垂直集成技术的工艺设备现状,展望了半导体垂直集成技术实现量产的前景。

CASCADIC MULTIGRID METHODS FOR MORTAR WILSON FINITE ELEMENT METHODS ON PLANAR LINEAR ELASTICITY

Cascadic multigrid technique for mortar Wilson finite element method ofhomogeneous boundary value planar linear elasticity is described and analyzed. Firstthe mortar Wilson finite element method for planar linear elasticity will be analyzed,and the error estimate under L2 and H1 norm is optimal. Then a cascadic multigridmethod for the mortar finite element discrete problem is described. Suitable grid trans-fer operator and smoother are developed which lead to an optimal cascadic multigridmethod. Finally, the computational results are presented.

下一代晶体管露脸

ATDF公司和HPL公司最近展示了面向多栅场效应晶体管(MuGFET)的45nm技术节点上的工艺能力，MuGFET这种先进的半导体器件最终可能取代传统的CMOS晶体管。

英飞凌利用多栅技术取得创新突破:三维制胜——全新半导体结构大幅度改善能源效率

2006年12月4日，幕尼黑讯多栅场效应晶体管技术有望成为应对集成电路小型化所带来的各种技术挑战的理想解决方案。与当今的平面单栅技术相比，多栅技术能够在保持高功能性的同时大幅度削减功耗。在这项新技术的一次演示中，英飞凌研究人员成功测试世界上第一个运用全新65纳米多栅晶体管结构制造的复杂集成电路。与目前具有同等功能与性能的平面单栅晶体管相比，全新晶体管的尺寸要小30％，静态电流值降低了十倍。据研究人员计算，这种多栅技术将大大提高移动设备的能源效率和电池工作时间（比已经投产的65nm工艺高出一倍）。对于未来技术节点（32nm及更高水平），能源效率的提高幅度将更大。