鐵電場效應晶體管是在傳統(tǒng)的金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOS管）的基礎上把傳統(tǒng)柵極氧化物材料換成鐵電材料。近些年來,由鐵電場效應晶體管構成存儲單元的鐵電存儲器得到了人們的廣泛關注,被公認為下一代最具潛力的存儲器之一。因為這類鐵電存儲器具備一些優(yōu)良特性,包括存儲速度快、不易揮發(fā)和抗輻射性能好等等。隨著信息化社會進程的加深,芯片集成度不斷提高,功耗問題是擺在人們面前的一個嚴峻問題。研究表明,鐵電場效應晶體管的負電容效應可以減小亞閾值擺幅進而有效的降低晶體管功耗�；诖�,本論文通過理論建模與數值分析相結合的辦法,重點研究鐵電場效應晶體管的負電容效應。具體內容和結論如下:（1）基于Landau-Ginzbug-Devonshire唯象模型、泊松方程以及電流連續(xù)性方程,建立負電容SBT鐵電柵場效應晶體管（FeFET）溫度模型,并分析溫度對其電學性能的影響,計算結果表明,溫度對負電容SBT場效應晶體管的電學性能有一定的影響:在一定溫度范圍內（290 K～380K）,當溫度減小時,柵電容得到放大,硅表面勢放大能力增強,亞閾值擺幅降低。該結果對設計低功耗場效應管有較好的指導意義。（2）在已經建立... 

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【學位級別】：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 鐵電場效應晶體管
        1.2.1 鐵電場效應晶體管的基本結構
        1.2.2 鐵電場效應晶體管的原理
        1.2.3 鐵電場效應晶體管存在的問題
    1.3 鐵電場效應晶體管的應用
        1.3.1 基于FeFET的FeCMOS
        1.3.2 非易失性存儲器
    1.4 本論文的研究意義和主要內容
        1.4.1 本論文的研究意義
        1.4.2 本論文的主要內容
第2章 溫度對負電容SBT鐵電場效應晶體管電學性能的影響
    2.1 引言
    2.2 鐵電薄膜負電容
        2.2.1 負電容的定義
        2.2.2 檢驗負電容存在的方法
    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 模型參數的確定
    2.4 溫度對SBT-MFS-NC-FET電學性能的影響
        2.4.1 溫度對硅表面勢的影響
        2.4.2 溫度對柵電容的影響
        2.4.3 溫度對轉移特性的影響
    2.5 本章小結
第3章 摻雜濃度對負電容SBT鐵電場效應晶體管電學性能的影響
    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 模型參數的確定
    3.3 摻雜濃度對SBT-MFS-NC-FET電學性能的影響
        3.3.1 摻雜濃度對硅表面勢的影響
        3.3.2 摻雜濃度對柵電容的影響
        3.3.3 摻雜濃度對轉移特性的影響
    3.4 本章小結
第4章 鐵電層厚度對負電容SBT鐵電場效應晶體管電學性能的影響
    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 模型參數的確定
    4.3 鐵電層厚度對SBT-MFS-NC-FET電學性能的影響
        4.3.1 鐵電層厚度對硅表面勢的影響
        4.3.2 鐵電層厚度對柵電容的影響
        4.3.3 鐵電層厚度對轉移特性的影響
    4.4 本章小結
第5章 界面層效應對負電容SBT場效應晶體管的電學性能的影響
    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 模型參數的確定
    5.4 界面效應對SBT-MFS-NC-FET電學性能的影響
        5.4.1 界面效應對硅表面勢的影響
        5.4.2 界面效應對柵電容的影響
        5.4.3 界面效應對轉移特性的影響
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文總結
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況



本文編號：3674094