Ge FinFET電學(xué)特性的理論計(jì)算研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 14:16
隨著微電子技術(shù)的日益發(fā)展,器件的尺寸越來(lái)越接近其物理極限,使得短溝道效應(yīng)也不可忽略。FinFET作為一種多柵器件,可以很好地抑制短溝道效應(yīng),同時(shí)又能與現(xiàn)有的工藝兼容;鍺的電子、空穴遷移率大約分別是硅的2.5倍和4.4倍,又因鍺與硅同在第IV主族,用它作為溝道材料,既可以提高驅(qū)動(dòng)電流增加集成度,又可以沿用現(xiàn)有的硅工藝。本文從理論層面深入研究了聲子散射與溝道-柵介質(zhì)界面散射對(duì)Ge nFinFET器件電學(xué)特性的影響;谟行з|(zhì)量近似理論,本論文研究了不同晶面-溝道取向下聲子散射對(duì)器件遷移率的影響。聯(lián)立求解薛定諤-泊松方程,得到溝道內(nèi)二維電子氣的能級(jí)與波函數(shù),再利用費(fèi)米黃金法則求得聲子散射的幾率,最終得到相應(yīng)的遷移率。作者發(fā)現(xiàn)在聲子散射中,谷內(nèi)聲學(xué)聲子散射是限制遷移率的主要因素;遷移率在(001)晶面的[110]、[1—10]、[1—1—0]和[11—0]晶向,(110)晶面的[11—2]、[11—2—]、[1—12
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
近40年來(lái)微處理器的發(fā)展趨勢(shì)
從頂部表面進(jìn)入底部柵極進(jìn)行器件布線并不簡(jiǎn)單,而且可能對(duì)器件密度產(chǎn)生負(fù)面影響。圖1.4 三種類型的雙柵結(jié)構(gòu)[11]第二種是垂直結(jié)構(gòu)。載流子的輸運(yùn)方向垂直于硅晶圓,并且這是 x,y,z 三個(gè)方向上最長(zhǎng)的一條路徑。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于 DRAM 的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是最好的,因?yàn)榈偷男孤╇娏鳎系篮荛L(zhǎng))很重要,性能是居于第二位的。第三種也是垂直結(jié)構(gòu)。雖然這個(gè)結(jié)構(gòu)在最小尺寸上的實(shí)現(xiàn)存在強(qiáng)大的技術(shù)困難xyzzxyzyx(a) (b) (c)type Itype II type III
k k k沿器件寬度方向。圖2.1 (a)器件坐標(biāo)系 (b)晶格坐標(biāo)系 (c)橢球坐標(biāo)系[32]第二個(gè)是晶格坐標(biāo)系統(tǒng)(crystal coordinate system, CCS),它的三個(gè)單位向量1 k ,2 k ,3 k 分別沿著溝道材料晶體的<100>晶向。第三個(gè)是橢球坐標(biāo)系統(tǒng)(ellipsoidcoordinatesystem,ECS),它的三個(gè)單位向量1 k ,2 k , k 分別沿著橢球等能谷的三個(gè)主軸方向。在 ECS 中,一個(gè)橢球型等能面可以表示為 2 2 22 21 22 2l tk kkEm m (2-1)其中,k 空間的原點(diǎn)在導(dǎo)帶底,作為電子能量的參考值,ml表示縱向有效質(zhì)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]先進(jìn)集成電路技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 張衛(wèi). 集成電路應(yīng)用. 2017(09)
[2]CMOS集成電路功耗分析及其優(yōu)化方法[J]. 王昌林,張勇,李東生. 艦船電子工程. 2006(03)
[3]機(jī)載PD雷達(dá)模擬器目標(biāo)檢測(cè)仿真研究[J]. 歐陽(yáng)文,何友,夏明革. 計(jì)算機(jī)仿真. 2004(08)
博士論文
[1]新型SOI MOSFET器件結(jié)構(gòu)研究與電特性分析[D]. 辛艷輝.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3412059
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
近40年來(lái)微處理器的發(fā)展趨勢(shì)
從頂部表面進(jìn)入底部柵極進(jìn)行器件布線并不簡(jiǎn)單,而且可能對(duì)器件密度產(chǎn)生負(fù)面影響。圖1.4 三種類型的雙柵結(jié)構(gòu)[11]第二種是垂直結(jié)構(gòu)。載流子的輸運(yùn)方向垂直于硅晶圓,并且這是 x,y,z 三個(gè)方向上最長(zhǎng)的一條路徑。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于 DRAM 的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是最好的,因?yàn)榈偷男孤╇娏鳎系篮荛L(zhǎng))很重要,性能是居于第二位的。第三種也是垂直結(jié)構(gòu)。雖然這個(gè)結(jié)構(gòu)在最小尺寸上的實(shí)現(xiàn)存在強(qiáng)大的技術(shù)困難xyzzxyzyx(a) (b) (c)type Itype II type III
k k k沿器件寬度方向。圖2.1 (a)器件坐標(biāo)系 (b)晶格坐標(biāo)系 (c)橢球坐標(biāo)系[32]第二個(gè)是晶格坐標(biāo)系統(tǒng)(crystal coordinate system, CCS),它的三個(gè)單位向量1 k ,2 k ,3 k 分別沿著溝道材料晶體的<100>晶向。第三個(gè)是橢球坐標(biāo)系統(tǒng)(ellipsoidcoordinatesystem,ECS),它的三個(gè)單位向量1 k ,2 k , k 分別沿著橢球等能谷的三個(gè)主軸方向。在 ECS 中,一個(gè)橢球型等能面可以表示為 2 2 22 21 22 2l tk kkEm m (2-1)其中,k 空間的原點(diǎn)在導(dǎo)帶底,作為電子能量的參考值,ml表示縱向有效質(zhì)量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]先進(jìn)集成電路技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 張衛(wèi). 集成電路應(yīng)用. 2017(09)
[2]CMOS集成電路功耗分析及其優(yōu)化方法[J]. 王昌林,張勇,李東生. 艦船電子工程. 2006(03)
[3]機(jī)載PD雷達(dá)模擬器目標(biāo)檢測(cè)仿真研究[J]. 歐陽(yáng)文,何友,夏明革. 計(jì)算機(jī)仿真. 2004(08)
博士論文
[1]新型SOI MOSFET器件結(jié)構(gòu)研究與電特性分析[D]. 辛艷輝.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3412059
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