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非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET的二维解析模型
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN304[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60936005,61076097); 教育部博士点基金(批准号:20110203110012)资助的课题
中文摘要:

为了进一步提高深亚微米SOI(Silicon-On-Insulator)MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的电流驱动能力,抑制短沟道效应和漏致势垒降低效应,提出了非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET.在沟道源端一侧引入高掺杂Halo结构,栅极由不同功函数的两种材料组成.考虑新器件结构特点和应变的影响,修正了平带电压和内建电势.为新结构器件建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压二维解析模型.模型详细分析了应变对表面势、表面场强、阈值电压的影响,考虑了金属栅长度及功函数差变化的影响.研究结果表明,提出的新器件结构能进一步提高电流驱动能力,抑制短沟道效应和抑制漏致势垒降低效应,为新器件物理参数设计提供了重要参考.

英文摘要:

In order to improve the driving current and suppress the SCE and DIBL effect of deep submicron SOI MOSFET, dual material gate strained Si SOI MOSFET structure with asymmetric Halo has been proposed. An impurity with a higher concentration is injected into the channel end near the source and the two materials with different work functions are put together to form the gate. By considering both the characteristics of the new device structure and the influence of strain, the flatband voltage and built-in potential have been corrected. A two-dimensional analytical model for the surface potential and the threshold voltage is proposed by solving Poisson’s equation. The effect of Ge fractions in the relaxed layer on surface potential, surface electric field, and threshold voltage is investigated. The model proposed in this paper takes into account the effects of gate metals length and their work functions. Results show that the novel device can increase carrier transport speed and suppress the SCE and DIBL effects, which provides a valuable reference to the physical parameter design.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876