鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管是在傳統(tǒng)的金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOS管）的基礎(chǔ)上把傳統(tǒng)柵極氧化物材料換成鐵電材料。近些年來(lái),由鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成存儲(chǔ)單元的鐵電存儲(chǔ)器得到了人們的廣泛關(guān)注,被公認(rèn)為下一代最具潛力的存儲(chǔ)器之一。因?yàn)檫@類鐵電存儲(chǔ)器具備一些優(yōu)良特性,包括存儲(chǔ)速度快、不易揮發(fā)和抗輻射性能好等等。隨著信息化社會(huì)進(jìn)程的加深,芯片集成度不斷提高,功耗問(wèn)題是擺在人們面前的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。研究表明,鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的負(fù)電容效應(yīng)可以減小亞閾值擺幅進(jìn)而有效的降低晶體管功耗�；诖�,本論文通過(guò)理論建模與數(shù)值分析相結(jié)合的辦法,重點(diǎn)研究鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的負(fù)電容效應(yīng)。具體內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）基于Landau-Ginzbug-Devonshire唯象模型、泊松方程以及電流連續(xù)性方程,建立負(fù)電容SBT鐵電柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FeFET）溫度模型,并分析溫度對(duì)其電學(xué)性能的影響,計(jì)算結(jié)果表明,溫度對(duì)負(fù)電容SBT場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電學(xué)性能有一定的影響:在一定溫度范圍內(nèi)（290 K～380K）,當(dāng)溫度減小時(shí),柵電容得到放大,硅表面勢(shì)放大能力增強(qiáng),亞閾值擺幅降低。該結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)低功耗場(chǎng)效應(yīng)管有較好的指導(dǎo)意義。（2）在已經(jīng)建立... 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 鐵電體及鐵電薄膜材料
        1.1.1 鐵電體
        1.1.2 鐵電薄膜材料
    1.2 鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管
        1.2.1 鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的原理
        1.2.3 鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管存在的問(wèn)題
    1.3 鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的應(yīng)用
        1.3.1 基于FeFET的FeCMOS
        1.3.2 非易失性存儲(chǔ)器
    1.4 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
        1.4.1 本論文的研究意義
        1.4.2 本論文的主要內(nèi)容
第2章 溫度對(duì)負(fù)電容SBT鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)性能的影響
    2.1 引言
    2.2 鐵電薄膜負(fù)電容
        2.2.1 負(fù)電容的定義
        2.2.2 檢驗(yàn)負(fù)電容存在的方法
    2.3 SBT-MFS-NC-FET物理模型的建立
        2.3.1 SBT-MFS-NC-FET物理模型
        2.3.2 模型參數(shù)的確定
    2.4 溫度對(duì)SBT-MFS-NC-FET電學(xué)性能的影響
        2.4.1 溫度對(duì)硅表面勢(shì)的影響
        2.4.2 溫度對(duì)柵電容的影響
        2.4.3 溫度對(duì)轉(zhuǎn)移特性的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 摻雜濃度對(duì)負(fù)電容SBT鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 SBT-MFS-NC-FET物理模型建立
        3.2.1 SBT-MFS-NC-FET物理模型
        3.2.2 模型參數(shù)的確定
    3.3 摻雜濃度對(duì)SBT-MFS-NC-FET電學(xué)性能的影響
        3.3.1 摻雜濃度對(duì)硅表面勢(shì)的影響
        3.3.2 摻雜濃度對(duì)柵電容的影響
        3.3.3 摻雜濃度對(duì)轉(zhuǎn)移特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鐵電層厚度對(duì)負(fù)電容SBT鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 SBT -MFS-NC-FET物理模型的建立
        4.2.1 SBT-MFS-NC-FET物理模型
        4.2.2 模型參數(shù)的確定
    4.3 鐵電層厚度對(duì)SBT-MFS-NC-FET電學(xué)性能的影響
        4.3.1 鐵電層厚度對(duì)硅表面勢(shì)的影響
        4.3.2 鐵電層厚度對(duì)柵電容的影響
        4.3.3 鐵電層厚度對(duì)轉(zhuǎn)移特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 界面層效應(yīng)對(duì)負(fù)電容SBT場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電學(xué)性能的影響
    5.1 引言
    5.2 鐵電-金屬電極界面層模型
    5.3 鐵電-金屬電極界面層SBT-MFS-NC-FET物理模型
        5.3.1 模型的建立
        5.3.2 模型參數(shù)的確定
    5.4 界面效應(yīng)對(duì)SBT-MFS-NC-FET電學(xué)性能的影響
        5.4.1 界面效應(yīng)對(duì)硅表面勢(shì)的影響
        5.4.2 界面效應(yīng)對(duì)柵電容的影響
        5.4.3 界面效應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)移特性的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況



本文編號(hào)：3674094