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Three-dimensional Monte Carlo simulation of bulk fin field effect transistor
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作者 王骏成 杜刚 +2 位作者 魏康亮 张兴 刘晓彦 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第11期421-426,共6页
In this paper, we investigate the performance of the bulk fin field effect transistor (FinFET) through a three- dimensional (3D) full band Monte Carlo simulator with quantum correction. Several scattering mechanis... In this paper, we investigate the performance of the bulk fin field effect transistor (FinFET) through a three- dimensional (3D) full band Monte Carlo simulator with quantum correction. Several scattering mechanisms, such as the acoustic and optical phonon scattering, the ionized impurity scattering, the impact ionization scattering and the surface roughness scattering are considered in our simulator. The effects of the substrate bias and the surface roughness scattering near the Si/SiO2 interface on the performance of bulk FinFET are mainly discussed in our work. Our results show that the on-current of bulk FinFET is sensitive to the surface roughness and that we can reduce the substrate leakage current by modulating the substrate bias voltage. 展开更多
关键词 bulk fin field effect transistor finFET) three-dimensional (3D) Monte Carlo simulation surface roughness scattering substrate bias effect
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基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm n-FinFETs总剂量效应模型研究
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作者 魏雪雯 郑齐文 +2 位作者 崔江维 李豫东 郭旗 《现代应用物理》 2024年第4期116-123,共8页
建立了基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm FinFET总剂量效应模型,并对模型的有效性进行了验证。将辐照后器件等效为一个主晶体管与辐射导致的若干寄生晶体管并联,通过改变寄生晶体管的参数对辐照中的物理机制进行了模拟。对不同鳍片数... 建立了基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm FinFET总剂量效应模型,并对模型的有效性进行了验证。将辐照后器件等效为一个主晶体管与辐射导致的若干寄生晶体管并联,通过改变寄生晶体管的参数对辐照中的物理机制进行了模拟。对不同鳍片数量的内核(core)和输入输出(input output,IO)n-FinFET建立了能够描述器件在不同漏源电压下工作性能的模型,仿真结果与实验数据对比表明,所建立的模型的相对均方根偏差小于15%。 展开更多
关键词 finFET 总剂量效应 SPICE模型 辐射损伤 器件可靠性
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FinFET芯片TEM样品制备及避免窗帘效应方法
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作者 胡康康 王刘勇 +3 位作者 黄亚敏 郎莉莉 董业民 王丁 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第8期1301-1307,共7页
制备高质量纳米尺度芯片透射电子显微镜(TEM)样品对于探索半导体器件结构设计、材料分布与芯片性能之间的关系具有重要的意义。使用聚焦离子束(FIB)/扫描电子显微镜(SEM)双束系统制备14 nm鳍式场效应晶体管(FinFET)截面TEM样品,制备过... 制备高质量纳米尺度芯片透射电子显微镜(TEM)样品对于探索半导体器件结构设计、材料分布与芯片性能之间的关系具有重要的意义。使用聚焦离子束(FIB)/扫描电子显微镜(SEM)双束系统制备14 nm鳍式场效应晶体管(FinFET)截面TEM样品,制备过程中从技术角度提出了两种自下而上制样方案来抑制窗帘效应。为扩大样品的可表征视场范围,在避免样品弯曲的前提下,提出了一种薄片提取方法。结果表明,离子束流越大,窗帘效应越严重,自下而上方法能有效规避窗帘效应;离子束电压30 kV时采用清洗截面(CCS)模式、5 kV/2 kV时采用矩形模式,样品台倾斜补偿角度为1.5°~3.5°,进行交叉减薄,且最终铣削长度控制在1μm时减薄效果最好;新的薄片提取方法改变了样品的铣削方向,在避免窗帘效应破坏感兴趣结构和样品弯曲的前提下,将样品的可表征视场范围扩大了5倍。研究结果对优化TEM样品制备方法以及芯片失效分析提供了参考。 展开更多
关键词 聚焦离子束(FIB) 透射电子显微镜(TEM)样品 14 nm鳍式场效应晶体管(finFET) 窗帘效应 失效分析
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14 nm pFinFET 器件抗单粒子辐射的加固方法
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作者 史柱 王斌 +3 位作者 杨博 赵雁鹏 惠思源 刘文平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3335-3342,共8页
为探究先进互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺在空间应用中的可靠性问题,研究14 nm工艺下P型沟道鳍式场效应晶体管(pFinFET)器件中的抗单粒子瞬态(SET)加固策略。通过在器件中插入平行于鳍方向的重掺杂N型沟槽(Ntie)和P型沟槽(Ptie)来减缓... 为探究先进互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺在空间应用中的可靠性问题,研究14 nm工艺下P型沟道鳍式场效应晶体管(pFinFET)器件中的抗单粒子瞬态(SET)加固策略。通过在器件中插入平行于鳍方向的重掺杂N型沟槽(Ntie)和P型沟槽(Ptie)来减缓SET的影响。三维TCAD仿真结果表明:加固之后器件的抗SET特性和沟槽本身的偏置条件相关。当重掺杂沟槽处于零偏状态时,抗辐射加固的性能最好,SET脉冲宽度降低程度可达40%左右;然而,当处于反偏状态时,由于特殊的电荷收集过程的存在,使得SET脉冲幅度反而会明显增大,脉冲宽度减小程度并不明显。此外,还研究沟槽面积、间距及掺杂浓度对pFinFET中的SET脉冲宽度的影响,得到提高抗SET效果的加固方法。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管 单粒子瞬态 器件 辐射加固 工艺
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FinFET/GAAFET纳电子学与人工智能芯片的新进展 被引量:3
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作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第3期195-209,共15页
集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中两大创新发展热点,即鳍式场效应晶体管/环绕栅场效应晶体管(FinFET/GAAFET)纳电子学和基于深度学习新算法的人工智能(AI)芯片,并介绍了其发展历程和近两年的最新... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中两大创新发展热点,即鳍式场效应晶体管/环绕栅场效应晶体管(FinFET/GAAFET)纳电子学和基于深度学习新算法的人工智能(AI)芯片,并介绍了其发展历程和近两年的最新进展。在FinFET/GAAFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基CMOS集成电路的发展现状,包含Intel的IDM模式、三星和台积电的代工模式3种技术路线,及其覆盖了22、14、10、7和5 nm集成电路纳电子学的5代技术各自的创新特点,以及未来3和2 nm技术节点GAAFET的各种创新结构的前瞻性技术研究。摩尔定律的继续发展将以Si基FinFET和GAAFET的技术发展为主。在AI芯片领域,综述并分析了数字AI芯片和模拟AI芯片的发展现状,包含神经网络云端和边缘计算应用的处理器(图像处理器(GPU)、张量处理器(TPU)和中央处理器(CPU))、加速器和神经网络处理器(NPU)等的计算架构的创新,各种神经网络算法和计算架构结合的创新,以及基于存储中计算新模式的静态随机存取存储器(SRAM)和电阻式随机存取存储器(RARAM)的创新。人工智能芯片的创新发展可弥补后摩尔时代集成电路随晶体管密度上升而计算能力增长缓慢的不足。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管(finFET) 环绕栅场效应晶体管(GAAFET) 互补场效应晶体管(CFET) 人工智能(AI)芯片 图像处理器(GPU) 张量处理器(TPU) 神经网络处理器(NPU) 存储中计算 静态随机存取存储器(SRAM) 电阻式随机存取存储器(RARAM)
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FinFET/GAAFET纳电子学与人工智能芯片的新进展(续) 被引量:2
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作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第4期293-305,共13页
集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中两大创新发展热点,即鳍式场效应晶体管/环绕栅场效应晶体管(FinFET/GAAFET)纳电子学和基于深度学习新算法的人工智能(AI)芯片,并介绍了其发展历程和近两年的最新... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中两大创新发展热点,即鳍式场效应晶体管/环绕栅场效应晶体管(FinFET/GAAFET)纳电子学和基于深度学习新算法的人工智能(AI)芯片,并介绍了其发展历程和近两年的最新进展。在FinFET/GAAFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基CMOS集成电路的发展现状,包含Intel的IDM模式、三星和台积电的代工模式3种技术路线,及其覆盖了22、14、10、7和5 nm集成电路纳电子学的5代技术各自的创新特点,以及未来3和2 nm技术节点GAAFET的各种创新结构的前瞻性技术研究。摩尔定律的继续发展将以Si基FinFET和GAAFET的技术发展为主。在AI芯片领域,综述并分析了数字AI芯片和模拟AI芯片的发展现状,包含神经网络云端和边缘计算应用的处理器(图像处理器(GPU)、张量处理器(TPU)和中央处理器(CPU))、加速器和神经网络处理器(NPU)等的计算架构的创新,各种神经网络算法和计算架构结合的创新,以及基于存储中计算新模式的静态随机存取存储器(SRAM)和电阻式随机存取存储器(RARAM)的创新。人工智能芯片的创新发展可弥补后摩尔时代集成电路随晶体管密度上升而计算能力增长缓慢的不足。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管(finFET) 环绕栅场效应晶体管(GAAFET) 互补场效应晶体管(CFET) 人工智能(AI)芯片 图像处理器(GPU) 张量处理器(TPU) 神经网络处理器(NPU) 存储中计算 静态随机存取存储器(SRAM) 电阻式随机存取存储器(RARAM)
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FinFET纳电子学与量子芯片的新进展 被引量:1
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作者 赵正平 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第1期1-6,共6页
综述了后摩尔时代中两大发展热点:鳍式场效应晶体管(FinFET)纳电子学和基于量子计算新算法的量子芯片的发展历程和近两年的最新进展。在FinFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展现状,包括Fin... 综述了后摩尔时代中两大发展热点:鳍式场效应晶体管(FinFET)纳电子学和基于量子计算新算法的量子芯片的发展历程和近两年的最新进展。在FinFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展现状,包括FinFET的发展、10 nm和7 nm技术节点的量产、5 nm和3 nm技术节点的环栅场效应晶体管(GAAFET)和2 nm技术节点的负电容场效应晶体管(FET)的前瞻性技术研究以及非Si器件(InGaAs FinFET、WS2和MoS2两种2D材料的FET)的探索性研究。指出继续摩尔定律的发展将以Si基FinFET和GAAFET的技术发展为主。在量子芯片领域,综述并分析了超导、电子自旋、光子、金刚石中的氮空位中心和离子阱等五种量子比特芯片的发展历程,提高相干时间、固态化及多量子比特扩展等的技术突破,以及近几年在量子信息应用的新进展。基于Si基的纳米制造技术和新的量子计算算法的结合正加速量子计算向工程化的进展。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管(finFET) 环栅场效应晶体管(GAAFET) 负电容场效应晶体管(FET) InGaAs finFET 超导量子芯片 电子自旋量子芯片 光子量子芯片 金刚石中的氮空位中心量子比特 离子阱量子芯片
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FinFET静电可靠性及新型Fix-base SOI FinFET研究
8
作者 姜一波 王晓磊 +4 位作者 徐曙 顾刘强 韩宇峰 魏义 李辉 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第4期271-274,共4页
在鳍型场效应晶体管(SOI FinFET)相关静电防护技术研究基础上,提出了一种新型的体区接触固定型绝缘体上硅鳍型场效应晶体管泄放钳位装置(Fix-base SOI FinFET Clamp)。该新型结构的器件解决了基区接触浮空在静电防护设计时引起的一系列... 在鳍型场效应晶体管(SOI FinFET)相关静电防护技术研究基础上,提出了一种新型的体区接触固定型绝缘体上硅鳍型场效应晶体管泄放钳位装置(Fix-base SOI FinFET Clamp)。该新型结构的器件解决了基区接触浮空在静电防护设计时引起的一系列问题,而且对正常的FinFET工艺具有良好的兼容性。通过计算机辅助工艺设计(TCAD)仿真论证了Fix-base SOI FinFET Clamp具有明显效果,详细阐述和讨论了SOI FinFET和Fix-base SOI FinFET Clamp工作状态下的电流和热分布。 展开更多
关键词 静电可靠性 绝缘体上硅 鳍型场效应晶体管 体区固定型绝缘体上硅鳍型场效应晶体管泄放钳位装
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14 nm工艺3D FinFET器件源漏寄生电阻提取与建模
9
作者 陈寿面 石艳玲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期120-124,153,共6页
随着CMOS技术进入14 nm技术结点,三维鳍型场效应晶体管(FinFET)源漏寄生电阻的提取随结构的改变而变得更为复杂,高精度寄生电阻的提取对器件建模及电路性能至关重要。根据FinFET器件结构将源漏寄生电阻分割为3部分:由凸起源漏与接触... 随着CMOS技术进入14 nm技术结点,三维鳍型场效应晶体管(FinFET)源漏寄生电阻的提取随结构的改变而变得更为复杂,高精度寄生电阻的提取对器件建模及电路性能至关重要。根据FinFET器件结构将源漏寄生电阻分割为3部分:由凸起源漏与接触孔所引入的寄生电阻(R_(con))、狭窄鳍到宽源漏区的过渡区寄生电阻(R_(sp))以及源漏与沟道之间的寄生电阻(R_(ext))。考虑电流拥挤效应、电流展宽和栅压控制效应,分别采用平均电流长度法和微元积分法等对R_(con),R_(sp)和R_(ext)进行建模。最后,将所建模型与TCAD仿真进行对比验证,结果表明所建模型可准确反映源漏寄生电阻的变化,其中过渡区寄生电阻的相对误差小于1%。 展开更多
关键词 鳍型场效应晶体管(finFET) 非本征寄生 源漏寄生电阻 建模 TCAD仿真
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FinFET工艺对MOS器件辐射效应的影响 被引量:2
10
作者 金林 王菲菲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期481-487,508,共8页
基于商用工艺线生产抗辐射器件具有一定的通用性,需要对商用工艺本征的抗辐射能力进行评估。综述了当前最新绝缘体上硅鳍式场效应晶体管(SOI FinFET)和体硅FinFET工艺的鳍宽和敏感面积对辐射效应的影响。SOI FinFET和体硅FinFET工艺的... 基于商用工艺线生产抗辐射器件具有一定的通用性,需要对商用工艺本征的抗辐射能力进行评估。综述了当前最新绝缘体上硅鳍式场效应晶体管(SOI FinFET)和体硅FinFET工艺的鳍宽和敏感面积对辐射效应的影响。SOI FinFET和体硅FinFET工艺的抗总剂量能力随着鳍宽的变化呈现相反的趋势。SOI FinFET的阈值电压漂移和亚阈值摆幅的退化随着鳍宽减小而减小,而体硅FinFET工艺的漏电流随着鳍宽减小而增大。FinFET工艺由于其自身结构的特点,与相同工艺节点下的平面工艺相比,敏感面积更小,抗单粒子翻转能力更好。从整体趋势来看,随着工艺节点的减小,FinFET工艺的本征抗总剂量能力较为可观,而本征抗单粒子翻转能力较差。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管(finFET) 鳍宽 敏感面积 辐射效应 单粒子翻转
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22 nm体硅FinFET热载流子及总剂量效应研究 被引量:1
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作者 王保顺 崔江维 +4 位作者 郑齐文 席善学 魏莹 雷琪琪 郭旗 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2020年第5期384-388,共5页
为了解FinFET在辐射环境下的可靠性,对22 nm体硅N型FinFET热载流子注入效应及电离总剂量效应进行了研究。试验结果表明,本批次nFinFET热载流子效应显著,鳍数越少参数退化越多。主要原因是鳍间的耦合作用降低了热载流子密度,使得多鳍器... 为了解FinFET在辐射环境下的可靠性,对22 nm体硅N型FinFET热载流子注入效应及电离总剂量效应进行了研究。试验结果表明,本批次nFinFET热载流子效应显著,鳍数越少参数退化越多。主要原因是鳍间的耦合作用降低了热载流子密度,使得多鳍器件热载流子退化减弱;总剂量辐照后,器件电学参数发生退化,主要表现为阈值电压正向漂移及饱和电流增大,这些参数变化主要与辐照在FinFET氧化物中引入的陷阱电荷相关。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管 热载流子注入效应 总剂量效应
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金属栅/高k基FinFET研究进展
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作者 李越 黄安平 +2 位作者 郑晓虎 王玫 肖志松 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第12期775-780,共6页
对比传统的平面型晶体管,总结了三维立体结构FinFET器件的结构特性。结合MOS器件栅介质材料研究进展,分别从纯硅基、多晶硅/高k基以及金属栅/高k基三个阶段综述了Fin-FET器件的发展历程,分析了各阶段FinFET器件的材料特性及其在等比缩... 对比传统的平面型晶体管,总结了三维立体结构FinFET器件的结构特性。结合MOS器件栅介质材料研究进展,分别从纯硅基、多晶硅/高k基以及金属栅/高k基三个阶段综述了Fin-FET器件的发展历程,分析了各阶段FinFET器件的材料特性及其在等比缩小时所面临的关键问题,并着重从延迟时间、可靠性和功耗三方面分析了金属栅/高k基FinFET应用于22 nm器件的性能优势。基于短沟道效应以及界面态对器件性能的影响,探讨了FinFET器件尺寸等比缩小可能产生的负面效应及其解决办法。分析了FinFET器件下一步可能的发展方向,主要为高迁移率沟道材料、立体型栅结构以及基于新原理的电子器件。 展开更多
关键词 finFET 高k介质 金属栅 界面态 等氧化层厚度 短沟道效应
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考虑背栅偏置的FOI FinFET电流模型
13
作者 张峰源 刘凡宇 +5 位作者 李博 李彬鸿 张旭 罗家俊 韩郑生 张青竹 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第6期438-443,共6页
建立了绝缘体上鳍(FOI)鳍式场效应晶体管(FinFET)的电流模型,通过推导出背栅对前栅的耦合系数,使电流模型可以预测背栅电压对沟道电流的影响。该模型可以较为精准地预测实验数据和TCAD仿真结果,并且对于FOI FinFET的鳍宽和侧壁倾斜角等... 建立了绝缘体上鳍(FOI)鳍式场效应晶体管(FinFET)的电流模型,通过推导出背栅对前栅的耦合系数,使电流模型可以预测背栅电压对沟道电流的影响。该模型可以较为精准地预测实验数据和TCAD仿真结果,并且对于FOI FinFET的鳍宽和侧壁倾斜角等几何参数有较宽的适用范围。通过提取耦合系数,证明了背栅对前栅的耦合效应将随着鳍宽和侧壁倾角的增大而增强,而鳍底部的夹角对沟道的影响可以忽略。所提出的模型可以用于建立BSIM模型,指导设计者优化器件性能,以及进行背栅偏置的低功耗集成电路设计。 展开更多
关键词 绝缘体上鳍(FOI) 鳍式场效应晶体管(finFET) 电流模型 背栅偏置 耦合效应 耦合系数
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14nm SOI FinFET器件单粒子瞬态的复合双指数电流源模型 被引量:3
14
作者 刘保军 张爽 李闯 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2022年第2期93-98,共6页
单粒子瞬态(SET)的电路仿真通常是注入双指数电流源来模拟,然而,纳米FinFET器件的SET采用单个双指数电流源模拟会带来较大误差。TCAD仿真结果较准确,但耗时较长,为了较为准确地电路仿真SET,提出了一种SET的复合双指数电流源模型。利用T... 单粒子瞬态(SET)的电路仿真通常是注入双指数电流源来模拟,然而,纳米FinFET器件的SET采用单个双指数电流源模拟会带来较大误差。TCAD仿真结果较准确,但耗时较长,为了较为准确地电路仿真SET,提出了一种SET的复合双指数电流源模型。利用TCAD对电学特性校准的14 nm SOI FinFET器件的SET进行仿真,通过分析瞬态电流波形,对比双指数模型特点,提取特征参数,并利用遗传算法对模型参数进行优化处理,得到了关于线性能量转移(LET)的复合双电流源参数的解析模型。利用此复合双指数电流源模型与TCAD得到的瞬态电流波形、峰值和收集电荷量进行对比检验。结果显示,本文模型得到的SET电流波形与TCAD的基本吻合,与TCAD相比,模型的峰值电流的平均误差和最大误差分别为3.00%、5.06%;收集电荷量的平均误差和最大误差分别为4.02%、7.17%。 展开更多
关键词 单粒子瞬态 复合双指数电流源 鳍型场效应晶体管(finFET) 电路仿真 绝缘体上硅(SOI) 收集电荷 高k栅 遗传算法
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Temperature and drain bias dependence of single event transient in 25-nm FinFET technology 被引量:2
15
作者 秦军瑞 陈书明 +2 位作者 李达维 梁斌 刘必慰 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第8期590-594,共5页
In this paper, we investigate the temperature and drain bias dependency of single event transient (SET) in 25-nm fin field-effect-transistor (FinFET) technology in a temperature range of 0-135 ℃ and supply voltag... In this paper, we investigate the temperature and drain bias dependency of single event transient (SET) in 25-nm fin field-effect-transistor (FinFET) technology in a temperature range of 0-135 ℃ and supply voltage range of 0.4 V- 1.6 V. Technology computer-aided design (TCAD) three-dimensional simulation results show that the drain current pulse duration increases from 0.6 ns to 3.4 ns when the temperature increases from 0 to 135 ℃. The charge collected increases from 45.5 ℃ to 436.9 fC and the voltage pulse width decreases from 0.54 ns to 0.18 ns when supply voltage increases from 0.4 V to 1.6 V. Furthermore, simulation results and the mechanism of temperature and bias dependency are discussed. 展开更多
关键词 fin field-effect transistor single event transient temperature dependence drain bias dependence
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Analytical capacitance model for 14 nm Fin FET considering dual-k spacer
16
作者 郑芳林 刘程晟 +3 位作者 任佳琪 石艳玲 孙亚宾 李小进 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第7期338-345,共8页
The conformal mapping of an electric field has been employed to develop an accurate parasitic capacitance model for nanoscale fin field-effect transistor(Fin FET) device. Firstly, the structure of the dual-layer spa... The conformal mapping of an electric field has been employed to develop an accurate parasitic capacitance model for nanoscale fin field-effect transistor(Fin FET) device. Firstly, the structure of the dual-layer spacers and the gate parasitic capacitors are thoroughly analyzed. Then, the Cartesian coordinate is transferred into the elliptic coordinate and the equivalent fringe capacitance model can be built-up by some arithmetical operations. In order to validate our proposed model, the comparison of statistical analysis between the proposed calculation and the 3D-TCAD simulation has been carried out, and several different material combinations of the dual-k structure have been considered. The results show that the proposed analytical model can accurately calculate the fringe capacitance of the Fin FET device with dual-k spacers. 展开更多
关键词 fin field-effect transistor parasitic capacitance model conformal mapping TCAD
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一种新型高性能FinFET的设计与特性分析
17
作者 吴頔 汤乃云 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第1期53-58,共6页
针对CMOS器件随着技术节点的不断减小而产生的短沟道效应和漏电流较大等问题,设计了一种新型直肠形鳍式场效应晶体管(FinFET),并将该新型器件与传统的矩形结构和梯形结构的FinFET通过Sentaurus TCAD仿真软件进行对比。结果表明,当栅极... 针对CMOS器件随着技术节点的不断减小而产生的短沟道效应和漏电流较大等问题,设计了一种新型直肠形鳍式场效应晶体管(FinFET),并将该新型器件与传统的矩形结构和梯形结构的FinFET通过Sentaurus TCAD仿真软件进行对比。结果表明,当栅极长度控制在10 nm时,新型器件相比于另外两种传统的FinFET具有更小的鳍片尺寸,且鳍片高度不低于抑制短沟道效应的临界值。仿真结果显示,这种新型的FinFET具有更好的开关特性和亚阈值特性。同时,该器件在射频方面的特性参数也显示出该器件具有较高性能,并有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 短沟道效应 鳍式场效应晶体管(finFET) 直肠形器件 亚阈值特性 TCAD仿真软件
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环栅树状场效应晶体管的电学特性
18
作者 刘江南 刘伟景 +1 位作者 潘信甫 李清华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第8期652-657,共6页
环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析... 环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析了鳍型内桥结构参数对TreeFET电学特性的影响。结果表明,随着内桥宽度的减小,器件短沟道效应得到抑制,纳米片中的电子密度上升。随着内桥高度的增加,器件驱动电流增大,栅控能力增强;然而,内桥高度的增加也导致了载流子的输运路径变长,限制了器件电学性能的优化。所获得的仿真结果和理论分析对TreeFET电学性能的进一步优化以及未来高性能集成电路器件的设计和应用有一定的参考意义。 展开更多
关键词 环栅(GAA) 树状场效应晶体管(TreeFET) 鳍型内桥沟道 电学特性 TCAD
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纳电子学与神经形态芯片的新进展 被引量:3
19
作者 赵正平 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第1期1-5,共5页
综述了纳电子学和神经形态芯片进入新世纪后所处发展阶段以及近两年的最新进展。在纳电子领域,综述并分析了当今集成电路的发展现状,包括鳍式场效应晶体管(Fin FET)的发展、10 nm节点的技术突破、7 nm和5 nm节点的前瞻性技术研究以及... 综述了纳电子学和神经形态芯片进入新世纪后所处发展阶段以及近两年的最新进展。在纳电子领域,综述并分析了当今集成电路的发展现状,包括鳍式场效应晶体管(Fin FET)的发展、10 nm节点的技术突破、7 nm和5 nm节点的前瞻性技术研究以及三类后互补金属氧化物半导体(CMOS)器件(自旋电子器件、隧穿FET和碳纳米管栅的二维半导体Mo S2晶体管)的探索性研究,指出摩尔定律将沿着加强栅对沟道电子的控制(三栅和环栅)、更换高迁移率材料和采用新机理等技术路线继续前行。在神经形态芯片领域,综述并分析了神经形态芯片的发展历程、"真北"类脑芯片的技术创新和应用、当今嵌入式神经处理器的四个发展特点和采用新器件提高能量效率的探索。采用纳电子技术的神经形态芯片的发展将成为未来智能时代发展的基础。 展开更多
关键词 纳电子学 鳍式场效应晶体管(finFET) 10 nm互补金属氧化物半导体(CMOS) 纳米线晶体管 自旋电子学 碳纳米管栅 神经形态芯片 类脑芯片 神经形态处理器 忆阻器
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25nm鱼鳍型场效应晶体管中单粒子瞬态的工艺参数相关性 被引量:3
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作者 李达维 秦军瑞 陈书明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期127-131,共5页
基于TCAD(Technology Computer-Aided Design)3-D模拟,研究了25 nm鱼鳍型场效应晶体管(Fin Field Effect Transistor,FinFET)中单粒子瞬态效应的工艺参数相关性。研究表明一些重要工艺参数的起伏会对电荷收集产生显著影响,从而影响到电... 基于TCAD(Technology Computer-Aided Design)3-D模拟,研究了25 nm鱼鳍型场效应晶体管(Fin Field Effect Transistor,FinFET)中单粒子瞬态效应的工艺参数相关性。研究表明一些重要工艺参数的起伏会对电荷收集产生显著影响,从而影响到电路中传播的SET(Single Event Transient)脉冲宽度。对于最佳工艺拐角,离子轰击后收集的电荷量可以降低约38%,而在最坏工艺拐角下,收集的电荷量则会增加79%。这些结论对FinFET工艺下的SET减缓及抗辐射加固设计提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 鱼鳍型场效应晶体管 单粒子效应 工艺参数相关性 电荷收集
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