采用基于有效質(zhì)量近似的多子帶、多能谷系綜蒙特卡洛方法,考慮納米尺度MOSFET溝道二維電子氣中實(shí)際存在的多種散射機(jī)制,模擬InGaAs肖特基源漏MOSFET。結(jié)果顯示,在穩(wěn)態(tài)下,散射雖然改變了InGaAs肖特基源漏MOSFET溝道中溝道電勢(shì)、電子濃度和速度的分布,但對(duì)InGaAs肖特基源漏MOSFET的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性影響較小;而在施加階躍漏端電壓時(shí),散射的存在增加了過沖電流的峰值和轉(zhuǎn)換時(shí)間,降低了器件的截止頻率。 

【文章來源】：北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

肖特基源漏雙柵MOSFET

圖4給出不同柵長的In Ga As肖特基源漏MOS-FET在彈道和有散射情況下的輸出與轉(zhuǎn)移特性曲線。由圖4(a)可見,在較低的源漏偏壓下,散射對(duì)Ids的影響顯著;而在高源漏偏壓下,散射的存在對(duì)漏端電流幾乎沒有影響。仿真器件的Ids沒有顯示出隨柵長減小而增加,這是由于更長的柵具有對(duì)源端隧穿勢(shì)壘更強(qiáng)的控制能力。用考慮散射時(shí)的Ids與無散射時(shí)的Ids的比值Ids,scattering/Ids,ballistic表示器件的彈道因子。圖5為不同柵長的In Ga As肖特基源漏MOSFET彈道因子隨Vds的變化�？梢钥闯�,彈道因子隨Vds的增大而增大,在Vds=0.6 V以上時(shí),器件的彈道因子接近1。圖6給出不同溝長時(shí),高(1.0 V)、低(0.2 V) Vds下器件中溝道中央電勢(shì)分布和載流子平均漂移速度的分布�？梢钥闯�,散射明顯地減小了溝道中電子的平均漂移速度。在高Vds下,無論是20 nm的器件還是60 nm的器件,盡管散射使電子平均漂移速度減小,但源端勢(shì)壘并沒有因?yàn)樯⑸涞拇嬖诙l(fā)生較大的變化,源端隧穿注入基本上不變,器件具有接近1的彈道因子。在低Vds下,器件中電子平均漂移速小,電子濃度高,散射造成的電子漂移速度和濃度分布的改變?cè)斐稍炊诵ぬ鼗鶆?shì)壘展寬,特別是在柵長為20 nm,柵對(duì)溝道的控制比60 nm更弱時(shí)。因此,在Vds=0.2V時(shí),器件的彈道因子較低。

圖6給出不同溝長時(shí),高(1.0 V)、低(0.2 V) Vds下器件中溝道中央電勢(shì)分布和載流子平均漂移速度的分布。可以看出,散射明顯地減小了溝道中電子的平均漂移速度。在高Vds下,無論是20 nm的器件還是60 nm的器件,盡管散射使電子平均漂移速度減小,但源端勢(shì)壘并沒有因?yàn)樯⑸涞拇嬖诙l(fā)生較大的變化,源端隧穿注入基本上不變,器件具有接近1的彈道因子。在低Vds下,器件中電子平均漂移速小,電子濃度高,散射造成的電子漂移速度和濃度分布的改變?cè)斐稍炊诵ぬ鼗鶆?shì)壘展寬,特別是在柵長為20 nm,柵對(duì)溝道的控制比60 nm更弱時(shí)。因此,在Vds=0.2V時(shí),器件的彈道因子較低。圖6 肖特基晶體管的溝道中央電勢(shì)分布和平均漂移速度分布


本文編號(hào)：2944909