基于FDSOI工藝的SELBOX器件性能的背板摻雜及BOX窗口位置相關(guān)性研究
發(fā)布時間:2021-10-31 17:34
隨著芯片的核心單元——器件尺寸的進(jìn)一步降低,傳統(tǒng)平面體硅MOS器件受到短溝道效應(yīng)的挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻,生產(chǎn)率和性能均無法按照摩爾定律繼續(xù)提升。全耗盡絕緣層上硅(FDSOI)器件以其短溝道效應(yīng)小,寄生電容小,抗輻照性能好,動態(tài)多閾值,可徹底消除閂鎖效應(yīng)等優(yōu)勢,成為28 nm節(jié)點之后的低壓低功耗核心器件。然而,FDSOI器件結(jié)構(gòu)中,由于埋氧層(BOX)的熱導(dǎo)率極低(1.4 W/m·K),幾乎是體硅(148 W/m·K)的1%,BOX層嚴(yán)重阻礙了器件的熱傳導(dǎo)。尤其當(dāng)絕緣層上硅(SOI)的厚度很薄時,SOI的熱導(dǎo)率也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的體硅,器件的自熱效應(yīng)十分嚴(yán)重。此外,器件特征尺寸不斷縮小造成半導(dǎo)體器件受單粒子效應(yīng)的影響日益顯著。器件對輻射更加敏感,設(shè)備在輻射環(huán)境中的失效概率逐漸升高。因此,研究器件單粒子效應(yīng)的需求日益加劇。本論文研究了一種與FDSOI工藝兼容,且可減輕器件自熱效應(yīng)的選擇性埋氧(SELBOX)器件。針對該器件,本論文分別從自熱效應(yīng)、直流特性以及單粒子瞬態(tài)特性等方面展開深入研究。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:第一,利用Sentaurus TCAD工具完成了SELBOX器件和FDSOI器件自熱效應(yīng)的...
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 選題意義與研究內(nèi)容
1.3.1 論文選題及意義
1.3.2 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 SELBOX器件自熱效應(yīng)研究
2.1 SELBOX工藝流程
2.2 器件結(jié)構(gòu)定義
2.3 器件的自熱效應(yīng)
2.3.1 n-BP SELBOX的自熱效應(yīng)
2.3.2 p-BP SELBOX的自熱效應(yīng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 背板摻雜及BOX窗口對SELBOX直流特性的影響
3.1 直流特性基本參數(shù)
3.2 n-BP SELBOX器件的直流特性及分析
3.2.1 n-BP SELBOX器件的直流特性
3.2.2 結(jié)果分析
結(jié)論
3.3 p-BP SELBOX器件的直流特性及分析
3.3.1 p-BP SELBOX器件的直流特性
3.3.2 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.1 單粒子瞬態(tài)效應(yīng)模型
4.2 n-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)及分析
4.2.1 n-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.2.2 結(jié)果分析
4.3 p-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)及分析
4.3.1 p-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.3.2 結(jié)果分析
4.4 反相器單粒子效應(yīng)的模擬仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士在讀期間科研成果
致謝
本文編號:3468560
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 選題意義與研究內(nèi)容
1.3.1 論文選題及意義
1.3.2 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 SELBOX器件自熱效應(yīng)研究
2.1 SELBOX工藝流程
2.2 器件結(jié)構(gòu)定義
2.3 器件的自熱效應(yīng)
2.3.1 n-BP SELBOX的自熱效應(yīng)
2.3.2 p-BP SELBOX的自熱效應(yīng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 背板摻雜及BOX窗口對SELBOX直流特性的影響
3.1 直流特性基本參數(shù)
3.2 n-BP SELBOX器件的直流特性及分析
3.2.1 n-BP SELBOX器件的直流特性
3.2.2 結(jié)果分析
結(jié)論
3.3 p-BP SELBOX器件的直流特性及分析
3.3.1 p-BP SELBOX器件的直流特性
3.3.2 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.1 單粒子瞬態(tài)效應(yīng)模型
4.2 n-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)及分析
4.2.1 n-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.2.2 結(jié)果分析
4.3 p-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)及分析
4.3.1 p-BP SELBOX器件的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)
4.3.2 結(jié)果分析
4.4 反相器單粒子效應(yīng)的模擬仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
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碩士在讀期間科研成果
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