在短短的半個多世紀里MOS器件飛速發(fā)展,出于性能和成本的考慮MOS器件的尺寸越來越小,然而伴隨著尺寸的縮小平面MOSFET的問題越來越嚴重,于是人們將目光轉(zhuǎn)向了三維立體Fin FET。Fin FET因立體三柵結(jié)構(gòu)大大加強了柵極對溝道的控制能力,Fin FET以其特有的優(yōu)勢很快成為了行業(yè)內(nèi)22nm節(jié)點以后的首選結(jié)構(gòu)。但是Fin FET在低溫環(huán)境中還沒有被很好的研究,市場上還沒有一套適合于極低溫Fin FET的模型。在極低溫下器件的性能會發(fā)生很大的變化,這對于電路設(shè)計來說會有很嚴重的問題,所以研究極低溫Fin FET器件的特性,建立極低溫下Fin FET的模型是很有必要的。本文針對Fin FET器件在極低溫下的特性進行研究,并分析其與溫度的關(guān)系,基于BSIM-CMG模型對器件進行直流和射頻參數(shù)提取并改進原有模型,對改進的極低溫模型進行驗證。本文的具體研究內(nèi)容如下:(1)介紹了Fin FET的結(jié)構(gòu)并從平面MOSFET器件的工作原理出發(fā)類推到三維Fin FET器件,介紹了其它幾種多柵結(jié)構(gòu)器件。(2)對適用于Fin FET建模的BSIM-CMG模型進行了介紹,推導(dǎo)了BSIMCMG模型的核心方程。...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1左邊為以金屬鋁為柵極的平面MOSFET，右邊為以多晶硅為柵極的平面MOSFET當(dāng)進一步縮小MOS器件特征尺寸的時候，溝道的摻雜濃度需要提高，柵氧

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.1左邊為以金屬鋁為柵極的平面MOSFET，右邊為以多晶硅為柵極的平面MOSFET當(dāng)進一步縮小MOS器件特征尺寸的時候，溝道的摻雜濃度需要提高，柵氧化層厚度不斷減小，氧化硅的柵介質(zhì)層不再是理想的絕緣體，當(dāng)時還在65nm的時候，Intel柵氧化層厚....

圖1.22013-2018我國集成電路制造業(yè)發(fā)展規(guī)模

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1.22013-2018我國集成電路制造業(yè)發(fā)展規(guī)模1.4論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)本文研究了極低溫下體硅FinFET器件的特性表征并對BSIM-CMG模型進行溫度相關(guān)系數(shù)的改進，建立適用于低溫FinFET的模型同時對于改進的模型進行了驗證。本文在大量調(diào)研了....

圖2.1平面P型襯底nMOSFET的結(jié)構(gòu)圖

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章FinFET器件概述及模型介紹在過去的半個多世紀里，半導(dǎo)體器件體積不斷縮小，不停的推動著微電子行業(yè)向前進步。但是隨著元件尺寸不斷縮小，短溝道效應(yīng)越發(fā)嚴重，為了提高柵控能力，抑制短溝道效應(yīng)，柵絕緣層厚度不斷減小，而這又會導(dǎo)致器件柵極泄漏電流增加，....

圖2.2體硅FinFET的三維立體結(jié)構(gòu)

產(chǎn)生導(dǎo)通源漏電流Ids。一般而言，在使用nMOSFET的時候，其源極和襯底都會接地，柵極電壓、漏極電壓被看成是相對于接地的電位。因為漏極電壓和柵極電壓值的不同，MOSFET工作狀態(tài)可分：線性區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū)。鑒于MOS的工作原理可知，可以將柵極電壓當(dāng)成開關(guān)來控制MOSFET的工....

本文編號：3928807