小尺寸应变SiSiGePMOSFET阈值电压及其电流电压特性的.pdfVIP

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2017-09-04 发布于重庆
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小尺寸应变SiSiGePMOSFET阈值电压及其电流电压特性的.pdf

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第41 卷第2 期电子科技大学学报 Vol.41 No.2 20 12年3月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Mar. 20 12 ·电子信息材料与器件· 小尺寸应变Si/SiGe PMOSFET阈值电压及其电流电压特性的研究屈江涛，张鹤鸣，胡辉勇，徐小波，王晓艳 (西安电子科技大学微电子学院西安 710071) 【摘要】针对Si/SiGe pMOSFET器件结构求解泊松方程，同时考虑器件尺寸减小所致的物理效应，如漏致势垒降低(DIBL) 效应、短沟道效应(SCE)和速度过冲效应，获得了强反型时小尺寸P+ 多晶SiGe栅应变Si pMOSFET 的阈值电压模型和I- V特性模型。运用Matlab对模型进行计算，获得阈值电压随多晶SiGe栅Ge组分、栅长、氧化层厚度、弛豫SiGe虚拟衬底Ge组分、掺杂浓度以及漏源偏压的变化规律，I- V特性计算结果表明MOS器件采用Si基应变技术将有更高的输出特性。用器件仿真软件 ISETCAD对模型结构进行仿真，所得结果与Matlab计算结果一致，从而证明了该模型的正确性，为小尺寸应变Si MOS器件的分析设计提供了参考。关键词漏致势垒降低; 金属氧化物半导体晶体管; 硅锗合金; 应变硅; 阈值电压中图分类号 TN3; TN6 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2012.02.026 Study of Threshold Voltage and I- V Characteristic for Small-Scaled Strained Si/SiGe PMOSFET QU Jiang-tao, ZHANG He-ming, HU Hui-yong, XU Xiao-bo, and WANG Xiao-yan (School of Microelectronics, Xidian University Xi’an 710071) Abstract In this paper, based on solving Poisson equation to the structure of Si/SiGe pMOSFET with polycrystalline SiGe gate, its threshold voltage model and I - V electrical characteristic model are proposed. The secondary effects induced by scaling of the MOS device, such as drain-induced lowering barrier effect (DIBL), short-channel effect (SCE) and velocity overshoot effect, are also taken in account. By simulating the model with + Matlab, the relationship between threshold voltage and relevant parameters, such as Ge co