半导体器件物理课件4

《半导体器件物理课件4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、章节第一章引言第二章半导体器件物理基础第三章MOSFET基本结构和原理第四章短沟道MOS器件第五章存储器件基础（不挥发&挥发）第六章异质结的基本特性和应用第七章SOI结构和SOICMOS器件第八章纳米尺度器件及芯片加工技术Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity短沟道MOSFET器件Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity短沟道

2、MOSFET器件物理Moore’slaw+VChargesharingGShrinkingofMOSFETs10+VD]1祄wC0.1forecastwSourceSDrainwshrinkof~13%/yeardepletionDMin.feature[depletion0.01=2/3years=2inareashrink/3yearsQ1E-3B195019601970198019902000201020202030VV2VTFBBYearCoxDIBLShortchannelDr.P.-F.WangAdvanceds

3、emiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity章节1.MOSFET的短沟道效应和窄沟道效应2.小尺寸MOSFET的直流特性3.MOSFET的按比例缩小规律4.实现短沟道MOSFET器件的新技术Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversityMOSFET的短沟道效应和窄沟道效应一.MOSFET的短沟道效应（SCE）1.阈值电压“卷曲”（Vroll-off）T§6.12.漏感应势垒降低（

4、DIBL）3.速度饱和效应4.亚阈特性退化5.热载流子效应Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity阈值电压“卷曲”（Vroll-off）T1.现象窄沟道效应短沟道效应Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity2.短沟道Vtroll-off的原因p-Sip-Si短沟道MOSFET长沟道MOSFET222(x,y)(x,y)

5、(x,y)(x,y)(x,y)222xxyss22GCA：(x,y)(x,y)0022yyDr.P.-F.Wang多个耗尽区对沟道电荷有影响Advancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity3.电荷分享模型(Poon-Yau)NMOSQVV2VBTFBBCox考虑到源、漏、衬底的耗尽区对沟道的电荷贡献。'Q沟道长度继续减小'BVV2VTFBB+VCGox+VDwC由于源、漏、衬底的wSourceSDrain

6、wdepletionD耗尽区向沟道内扩展，depletion栅极电压导致沟道所需的电荷减少，Vt降低。Dr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversityV=0VQ’/Q（电荷分享因子F）的计算DSBB'Q2dL2LB1max1QdLLBmax221/2Lrdxj2max1/2xj2dV'V2V2VV11max1TFBBBBSLxj因此LVt

7、oxVTTNAdmaxFVTxjVTDr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity当V>0时DSVFVDST抑制Vroll-off的措施：T1oxj2oNA3otox4oVBS5oVDSDr.P.-F.WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity反常短沟道效应（RSCE/Vroll-up）T1.现象Dr.P.-F.

8、WangAdvancedsemiconductordevicesandphysics2012.10FudanUniversity2.原因MOS“重新氧化”（RE-OX）工艺OED：氧化增强扩散Dr.P.-F.WangAdvanceds