本文選題：SOI　切入點(diǎn)：MOSFET　出處：《杭州電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著器件特征尺寸的減小,體硅CMOS遇到了許多技術(shù)上的問題和挑戰(zhàn),短溝道效應(yīng)(SCE)和二極管泄漏電流的增加使得體硅技術(shù)很難遵循摩爾定律繼續(xù)向前發(fā)展。相比于體硅CMOS技術(shù),全介質(zhì)隔離技術(shù)使得SOI擁有眾多的優(yōu)點(diǎn),如消除了體硅CMOS的閂鎖效應(yīng)、功耗低等。電路仿真是IC電路設(shè)計的基礎(chǔ),要求器件有精確的模型。雖然BSIMSOI被認(rèn)定為工業(yè)SOI MOSFET標(biāo)準(zhǔn)模型,但是其物理意義并不明確且參數(shù)眾多,影響模型提取的效率,無法滿足用戶的需求。本文對SOI MOSFET的器件結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理和器件模型進(jìn)行深入分析,在體硅標(biāo)準(zhǔn)模型PSP103的基礎(chǔ)上,考慮SOI特有的物理效應(yīng),研究適用于SOI MOSFET的表面勢模型。文章的主要工作如下:(1)詳細(xì)闡述了SOI MOSFET的器件結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理,深入分析了SOI MOSFET器件特性,同時比較了現(xiàn)有SOI MOSFET模型的優(yōu)缺點(diǎn),為后續(xù)SOI MOSFET模型研究奠定基礎(chǔ)。(2)在深入研究體硅模型PSP103的基礎(chǔ)上,結(jié)合SOI特有的襯底效應(yīng)、浮體效應(yīng)、自熱效應(yīng)、體接觸模型和背柵效應(yīng),建立了適用于SOI MOSFET的PSP擴(kuò)展模型。(3)基于現(xiàn)有的測試條件和器件工藝,采用合理的直流特性、交流特性測試方案,對SOI MOSFET進(jìn)行了測試。(4)基于DC、CV測試數(shù)據(jù),對PSP擴(kuò)展模型的提取流程進(jìn)行優(yōu)化,提出適合PSP擴(kuò)展模型的Local-Global參數(shù)提取流程,建立了Global直流模型。(5)分析討論SOI MOSFET射頻模型,研究射頻寄生特別是襯底網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的提取方法。選擇合適的小信號S參數(shù)的測試方案,從SOI MOS Varactor中提取襯底的寄生參數(shù),根據(jù)實際工藝和提取的寄生參數(shù),研究襯底的寄生參數(shù)與尺寸的縮放關(guān)系。根據(jù)提出的襯底寄生參數(shù)與尺寸的縮放關(guān)系,計算并直接應(yīng)用到SOI MOSFET中,再進(jìn)行剩余寄生參數(shù)的提取,對提取的參數(shù)進(jìn)行尺寸縮放研究,建立了Global射頻模型。(6)通過對比直流MOSFET和RF MOSFET的測試數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果,驗證了基于PSP擴(kuò)展的SOI MOSFET射頻可縮放模型的可行性和準(zhǔn)確性。
[Abstract]:With the reduction of device characteristic size, bulk silicon CMOS has encountered many technical problems and challenges. The increase of short channel effect (SCE) and diode leakage current makes it difficult for bulk silicon technology to continue to develop according to Moore's law. All-dielectric isolation technology makes SOI have many advantages, such as eliminating latch effect of bulk silicon CMOS, low power consumption and so on. Circuit simulation is the basis of IC circuit design and requires precise model of device. Although BSIMSOI is recognized as the standard model of industrial SOI MOSFET, But its physical meaning is not clear and the parameters are numerous, which affects the efficiency of model extraction and can not meet the needs of users. In this paper, the device structure, working mechanism and device model of SOI MOSFET are deeply analyzed. Considering the specific physical effects of SOI, the surface potential model suitable for SOI MOSFET is studied. The main work of this paper is as follows: 1) the structure and working mechanism of SOI MOSFET are described in detail, and the characteristics of SOI MOSFET devices are deeply analyzed. At the same time, the advantages and disadvantages of the existing SOI MOSFET model are compared, which lays a foundation for the further study of the SOI MOSFET model. (2) based on the in-depth study of the bulk silicon model PSP103, combined with the specific substrate effect, floating body effect, self-heating effect, volume contact model and back-gate effect of SOI. The PSP extension model for SOI MOSFET is established. Based on the existing test conditions and device technology, the SOI MOSFET is tested by using reasonable DC characteristic and AC characteristic test scheme, and the SOI MOSFET is tested based on the CV test data. The extraction process of PSP extension model is optimized, the extraction flow of Local-Global parameters suitable for PSP extension model is proposed, and the Global DC model. 5) the SOI MOSFET radio frequency model is analyzed and discussed. This paper studies the extraction method of RF parasitism, especially the parameters of substrate network, selects the appropriate test scheme of small signal S parameters, extracts the parasitic parameters of substrate from SOI MOS Varactor, and extracts the parasitic parameters according to the actual process and the extracted parasitic parameters. The relation between parasitic parameter and size scaling of substrate is studied. According to the scaling relation between parasitic parameter and size, the parasitic parameter is calculated and directly applied to SOI MOSFET, and then the remaining parasitic parameter is extracted. The dimension scaling of the extracted parameters is studied, and the Global RF model. 6) the feasibility and accuracy of the SOI MOSFET RF scalable model based on PSP extension are verified by comparing the test data and simulation results of DC MOSFET and RF MOSFET.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN386

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于海龍;劉麗萍;鄔倫;;基于Web Services的模型復(fù)用研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2007年18期

2 陳希林;肖明清;王學(xué)奇;;基于XML的模型統(tǒng)一描述語言研究[J];計算機(jī)工程與應(yīng)用;2008年35期

3 陳傳波,劉小峰;基于構(gòu)件技術(shù)的服務(wù)模型開發(fā)方法研究[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;1998年09期

4 鐘珞,夏紅霞;一種模型開發(fā)方法[J];計算機(jī)工程與應(yīng)用;1993年Z1期

5 趙加欣,陳躍新;基于BDI模型構(gòu)建信息Agent[J];計算機(jī)工程與科學(xué);2000年05期

6 谷峰;孫玲玲;劉軍;;用作射頻仿真的BSIM3v3改進(jìn)模型[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報;2006年05期

7 劉治國;王育堅;;淺談向Google Earth發(fā)布3D模型的方法[J];信息技術(shù);2009年06期

8 姚慧廣,趙岳松;Web編程中MVC模型的應(yīng)用[J];微機(jī)發(fā)展;2002年03期

9 吳永波;沙基昌;譚東風(fēng);;基于本體的兩階段任務(wù)空間概念模型開發(fā)方法[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2005年06期

10 文華;;能力成熟模型(CMM)的拓展應(yīng)用[J];科技管理研究;2010年01期

相關(guān)會議論文 前2條

1 谷峰;孫玲玲;劉軍;;用作射頻仿真的BSIM3v3改進(jìn)模型[A];浙江省電子學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 趙倩;畢長劍;吉寧;;基于網(wǎng)格的軍事模型服務(wù)體系結(jié)構(gòu)[A];中國系統(tǒng)仿真學(xué)會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 趙倩;軍事模型必須實現(xiàn)共享[N];解放軍報;2005年

2 李必德(Peter Zimmerli);亞洲臺風(fēng)模型需要精益求精[N];中國保險報;2006年

3 葉宏;巨災(zāi)模型技術(shù)及在風(fēng)險評估與管理中的應(yīng)用簡介(上)[N];中國保險報;2011年

4 潘昕;飛行器模型開發(fā)管理出重拳[N];中國航天報;2000年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭繼元;TC咨詢公司高管領(lǐng)導(dǎo)力模型構(gòu)建[D];首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué);2015年

2 林煊;基于PSP擴(kuò)展的SOI MOSFET模型研究[D];杭州電子科技大學(xué);2015年

3 袁伯秋;基于RTI/DIAS的模型服務(wù)器研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2003年

4 華海玉;基于模型實體規(guī)范的水環(huán)境解析解模型庫管理研究與應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2010年

5 王裊娜;蘭州移動服務(wù)廳店長勝任模型構(gòu)建及應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2011年

6 關(guān)勝;基于模型的高性能計算集群建模與合成[D];汕頭大學(xué);2008年

7 康輝;IBIS模型的重構(gòu)方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

8 尹磊;征地在線參與模型的設(shè)計與實現(xiàn)[D];長安大學(xué);2011年

9 王靜;基于縱向分層的員工360度素質(zhì)評估模型研究與應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2010年

10 洪杰;模型編譯器及其在互連建模和信號完整性分析中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2007年

，

本文編號：1613968