亚50nm自对准双栅场效应晶体管的量子和短沟道效应的研究

采用有限元法自洽求解泊松-薛定谔方程,数值模拟了一种新型的亚50nm N沟道双栅MOS场效应晶体管的电学特性,系统阐述了尺寸参数对短沟道效应的影响规律.比较了不同尺寸参数下的亚阈值摆幅、阈值电压下跌和D IBL效应以及沟道跨道,获得了最佳硅鳍宽度(Tfin)和栅极长度(Lg)参数.模拟结果与实验数据的经典数值模拟进行了比较,表明由于电子束缚效应对器件性能的影响,考虑量子效应对F inFET器件的性能优化尤其重要.

12 GHz GaAs/InGaAs异质结双栅功率场效应晶体管

报道了GaAs／InGaAs异质结双杨功率场效应晶体管的设计考虑、器件结构和制作，讨论了所采用的一些关键工艺，给出了器件性能。在12GHz下，最大输出功率≥130mW，增益≥12dB，功率附加效率≥30％。

双底栅双壁碳纳米管场效应晶体管的构建和特性研究

构建了以双壁碳纳米管为导电通道、Al2O3和SiO2为绝缘层、Al和Si为栅极、Pd为源和漏电极的双底栅场效应晶体管,测量了晶体管的特性。观测到了双壁碳纳米管的三种典型的输运特性;观测到了两个底栅分别的调制作用;发现两个底栅的调制作用存在着显著的相互影响,使得场效应晶体管的特性明显不同于单栅器件,具备了逻辑“与”门的基本功能;利用能带图分析了双底栅器件的特性。

双栅无结型场效应晶体管的设计与优化

利用三维数值仿真工具,对双栅无结型场效应晶体管进行了数值模拟,研究了沟道掺杂浓度深度分布对晶体管性能的影响,并对比分析了当沟道长度缩小到10nm及以下时器件的电学特性。仿真结果表明,相比于沟道为均匀掺杂分布的器件,具有中间低的沟道掺杂深度分布的双栅无结型场效应晶体管具有更优的开关电流比、漏致势垒降低、亚阈值斜率等电学性能和短沟道特性。

一个圆柱形双栅场效应晶体管的物理模型

圆柱形双栅场效应晶体管(CSDG MOSFET)是在围栅MOSFET器件增加内部控制栅而形成,与双栅、三栅及围栅MOSFET器件相比,圆柱形双栅MOSFET提供了更好的栅控性能和输出特性.本文通过求解圆柱坐标系下的二维泊松方程,得到了圆柱形双栅MOSFET的电势模型;进一步对反型电荷沿沟道积分,建立其漏源电流模型.分析讨论了圆柱形双栅MOSFET器件的电学特性,结果表明:圆柱形双栅MOSFET外栅沿沟道的最小表面势和器件的阈值电压随栅介质层介电常数的增大而减小,其漏源电流和跨导随栅介质层介电常数的增大而增大;随着器件参数的等比例缩小,沟道反型电荷密度减小,其漏源电流和跨导也减小.

Si/Ge异质结双栅隧穿场效应晶体管TCAD仿真研究

Si/Ge异质结双栅隧穿场效应晶体管(DGTFET)较传统硅基DGTFET有更好的电学性能。文章基于Sentaurus TCAD仿真软件,构建了有/无Pocket两种结构的Si/Ge异质结DGTFET器件,定量研究了Pocket结构及Pocket区厚度、掺杂浓度等参数对器件开态电流、关态电流、亚阈值摆幅、截止频率和增益带宽积的影响。通过仿真实验和计算分析发现,Si/Ge异质结DGTFET的开态/关态电流、亚阈值摆幅、截止频率和增益带宽积随Pocket区掺杂浓度增大而增大,而Pocket区厚度对器件性能没有明显影响。研究结果为TFET器件的直流、频率特性优化提供了指导。

一种带有斜向扩展源的双栅隧穿场效应晶体管

设计并研究了一种带有轻掺杂漏(LDD)和斜向扩展源(OES)的双栅隧穿场效应晶体管(DG-TFET),并利用Sentaurus TCAD仿真工具对栅长及扩展源长度等关键参数进行了仿真分析。对比了该器件与传统TFET的亚阈值摆幅、关态电流和开关电流比,并从器件的带带隧穿概率分析其优势。仿真结果表明,该器件的最佳数值开关电流比及亚阈值摆幅分别可达3.56×10^(12)和24.5 mV/dec。另外,该DG-TFET在双极性电流和接触电阻方面性能良好,且具有较快的转换速率和较低的功耗。

平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管的设计与制作

提出并制作了一种全新的平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管,该器件垂直于沟道方向的电场为一非均匀场.理论计算、TCAD三维器件仿真以及实验结果均表明,通过改变该器件中任何一个栅极偏置电压,能够得到可以调节的输出特性(增益系数)及转移特性曲线,可以很方便地调节器件的阈值电压及亚阈值摆幅并具备低功耗特点.这为电路的设计及器件制作提供了更多的灵活性,既可以简化电路的设计又可以降低MOS集成电路制造工艺的复杂程度.平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管制作工艺与目前常规的CMOS工艺完全兼容.

硅双栅场效应晶体管

本文综合各种资料,结合生产实践,以国内已大批量使用的几种不同结构的硅双栅场效应晶体管管芯的解剖分析为基础,介绍其原理和设计考虑、封装形式、关键参数及测试、使用注意事项和常见失效现象、工艺流程和特点。

双栅场效应晶体管及其应用

本文介绍双栅ＭＯＳ场效应晶体管的工作原理与特性，并给出了它在调制和解调等电路中的一些典型应用举例。

双栅非晶InGaZnO薄膜晶体管有源层厚度对电学性能的影响

双栅非晶InGaZnO薄膜晶体管(DG a-IGZO TFTs)具有比单栅a-IGZO TFTs更优良的电学性能.文中基于a-IGZO/SiO_2界面缺陷态呈指数型分布的模型,讨论了在界面缺陷态影响下双栅驱动的DG a-IGZO TFTs有源层厚度对电学性能的影响.研究结果表明:随着有源层厚度的减小,双栅驱动模式下DG a-IGZO TFTs两栅极的耦合作用增强,有源层上、下表面的导电沟道向体内延伸,使器件的场效应迁移率显著增加;界面缺陷态对DG a-IGZO TFTs场效应迁移率的影响随着有源层厚度的减小而降低,对亚阈值摆幅的影响随着有源层厚度的减小而增大.

一种新型源电极的DMDG隧穿场效应晶体管

研究了一种新型源电极的双物质双栅隧穿场效应晶体管（NSE-DMDG-TFET）,该器件结合了新型源电极和双物质栅的优点,其中新型源电极由传统的欧姆接触电极和高功函数浮空肖特基接触电极构成,该肖特基接触电极可有效抬升其电极下的能带、增大源区价带和沟道区导带之间的能带重叠区、减小隧穿距离,提高了开态电流和开关电流比,获得了更小的亚阈值摆幅。运用Silvaco TCAD软件完成器件仿真,并优化了该肖特基接触电极与栅电极的间距、栅金属功函数等参数。仿真结果表明：在室温下,该隧穿场效应晶体管的开态电流为3. 22×10^-6A/μm,关态电流为5. 71×10^-17A/μm,开关电流比可达5. 64×10^10,亚阈值摆幅为34. 22 mV/dec。

双栅和环栅MOSFET中短沟效应引起的阈值电压下降

基于电荷分享原理 ,推导了双栅和环栅 MOSFET短沟效应引起的阈值电压下降 ,分析了衬底掺杂浓度、栅氧化层厚度及硅膜厚度等因素对阈值电压下降的影响 ,并用数值模拟验证了理论结果 .这些研究结果对进一步开展纳米

双栅MOSFET'S的短沟道效应

双栅 MOS 场效应晶体管(DG-MOSF-ET'S)随沟道长度的缩短而阈值电压和击穿电压等相应的降低,即出现了所谓短沟道效应。本文就是对这种特性进行分析和推导。以使对 DG-MOSFET'S 有更进一步的认识,从而达到更广泛的应用。

栅对准误差对双栅MOSFET性能影响的分析

双栅 MOSFET是一种非常有发展前途的新型器件 ,它具有跨导高、亚阈值特性优异、短沟道特性好等优点。但是目前自对准的双栅 MOSFET的工艺制作相当困难。本文中分析了双栅 MOSFET的正、背面栅存在对准误差时 ,对器件的静态及动态特性的影响 。

槽栅IGBT硅化物自对准技术研究

本文设计了一种全自对准的槽栅 IGBT(绝缘栅双极晶体管 )结构 ,其工艺简单 ,全套工艺只有两张光刻版 ,是现有 IGBT工艺中最少的 ,而且两次光刻之间没有套刻关系 ,避免了套刻误差 ,提高了工艺成品率。同时 ,降低了制版费用和制造成本。设计了一种独特的 IGBT多重沟道短路结构 ,有效的防止闩锁。用氧化层硬掩膜和先进的硅化物工艺实现金属接触全自对准 ,可使元包尺寸减小到 2μm甚至更小 ,增加了 IGBT芯片单位面积的元包密度和沟道宽度 ,提高了电流 ,使器件导通电阻低于 0 .2 3mΩ / cm2 。用砷 (As)掺杂代替磷 (P) ,可有效提高源区表面浓度 ,实现浅结工艺。

IGBT全自对准栅挖槽工艺研究

设计了一种全自对准槽栅IGBT(绝缘栅双极晶体管)结构,其工艺简单,全套工艺只有两张光刻版,提高了工艺成品率。它独特的IGBT沟道多重短路结构,有效地防止了器件闩锁;采用氧化层硬掩膜和硅化物工艺,实现了全自对准的多晶硅反刻和金属连接,增加了IGBT芯片单位面积的元胞密度和沟道宽度,提高了器件的电流能力;用砷(As)掺杂代替磷(P)掺杂,有效地提高了源区表面浓度,实现了浅结工艺。

微波场效应晶体管的研制

本报告叙述了能给出微波功率的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的研究结果。这个方案在3千兆赫下已达到1.2瓦的饱和功率,它是在单个的基片载体上由六个栅宽为500微米的小器件并联而成。在3千兆赫下单个器件的小信号增益高达10分贝(截止频率为10千兆赫)。用六个器件并联在3千兆赫下可获得5分贝的增益,输出功率达到800毫瓦。在小信号电平下相互调制分量的测量方法给出-23分贝的三级相互调制分量的结果,对于低的谐波失真来说,这是并未最佳化的器件的典型结果。为了迅速鉴定出制造场效应晶体管的外延材料的质量,采用了水银探针这种技术。从这一工作所得到的结论是欲获较大功率只能靠增大单一器件的尺寸来实现,这是因为在单一基片载体上并联比六个还多的子器件要引起放大器性能的退化。文中对宽为5000微米的自对准栅的器件制造过程作了描述。

双栅动态阈值SOI nMOSFET数值模拟(英文)

提出了新型全耗尽SOI平面双栅动态阈值nMOS场效应晶体管,模拟并讨论了器件结构、相应的工艺技术和工作机理.对于nMOS器件,背栅n阱是通过剂量为3×1013cm-2,能量为250keV的磷离子注入实现的,并与n+前栅多晶硅直接相连.这项技术与体硅工艺完全兼容.通过Tsuprem4和Medici模拟,发现全耗尽SOI平面双栅动态阈值nMOSFET保持了传统全耗尽SOI nMOSFET的优势,消除了反常亚阈值斜率和kink效应,同时较传统全耗尽SOI nMOSFET有更加优秀的电流驱动能力和跨导特性.

全自对准槽栅IGBT设计

本文设计了一种全自对准的槽栅 IGBT(绝缘栅双极晶体管)结构,其工艺简单,全套工艺只有两块光刻版,且两次光刻之间没有套刻关系,避免了套刻误差,提高了工艺成品率。同时,降低了制版费用和制造成本。我们设计了一种独特的 IGBT 多重沟道短路结构,有效地防止器件闩锁。用氧化层硬掩模和先进的硅化物工艺实现全自对准的多晶硅反刻和金属连接,可使元胞尺寸缩小到2μm甚至更小,增加了 IGBT 芯片单位面积的元胞密度和沟道宽度,提高了电流。用砷(As)掺杂代替磷(P),可有效提高源区表面浓度,实现浅结工艺。