正背栅SOIMOSFET二维阈值电压解析模型.PDF

第３４卷 第１期 世界科技研究与发展 Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．１ 　 　 ２０１２年２月 ２９－３４页 ＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲ＆Ｄ Ｆｅｂ．２０１２ ｐｐ．２９－３４ 正背栅 ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ二维阈值电压解析模型  张国和 　邵　隽　陈　婷 （西安交通大学电信与信息工程学院，西安７１００４９） 摘　要：通过建立沟道区域和埋氧区域的二维泊松方程，并考虑衬底区域的掺杂和背栅偏压对器件阈值电压的影响，得到了一种 正背栅全耗尽ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ二维阈值电压模型。根据模型计算结果，研究了衬底掺杂浓度和衬底（背栅）偏压对器件阈值电压的 影响，通过与ＭＥＤＩＣＩ数值模拟结果的比较表明，该模型能预计不同衬底掺杂浓度和衬底（背栅）偏压对阈值电压的影响，正确反 映器件的短沟效应和背栅效应。 关键词：全耗尽ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ；背栅电压；阈值电压解析模型 中图分类号：ＴＮ３８６　　　文献标识码：Ａ　　　 ２ＤＴｈｒｅｓｈｏｌｄＶｏｌｔａｇｅＭｏｄｅｌｏｆＦｒｏｎｔｂａｃｋＧａｔｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＳＯＩＭＯＳＦＥＴ  ＺＨＡＮＧＧｕｏｈｅ　ＳＨＡＯＪｕｎ　ＣＨＥＮＴｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｌｅｃｏｍａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００４９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａ２ＤＰｏｉｓｓｏｎｅｑｕａｔｉｏｎａｔｃｈａｎｎｅｌａｎｄｂｕｒｉｅｄｏｘｙｇｅｎｒｅｇｉｏｎ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｖｏｌｔａｇｅｂｉａｓ ｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ａｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ（２Ｄ）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅｍｏｄｅｌｏｆｆｒｏｎｔｂａｃｋｇａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｆｕｌｌｙｄｅｐｌｅｔｅｄＳＯＩＭＯＳＦＥＴｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｉａｓ（ｂａｃｋｇａｔｅｂｉａｓ）ｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅ ａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄＭＥＤＩＣＩｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅｏｎｓｕｂ ｓｔｒａｔｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｂａｃｋｇａｔｅｂｉａｓｆｏｒｓｈｏｒｔｃｈａｎｎｅｌｆｕｌｌｙｄｅｐｌｅｔｅｄＳＯＩＭＯＳＦＥＴｃａｎｂｅｆｏｒｅｃａｓｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＤＳＯＩＭＯＳＦＥＴ；ｂａｃｋｇａｔｅｂｉａｓ；ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅｍｏｄｅｌ 、 、 区域分别是栅氧化层、硅膜、埋氧化层和衬底，ｔ、 Ⅱ Ⅲ Ⅳ １　引言 ｏｘ ｔ、ｔ 、ｔ分别是它们的厚度，Ｌ 为栅长。Ｎ 为ｎ＋