亚阈值状态下MOET二维双区和单区静电势模型的比较,本论文主要论述了阈值论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
阈值论文参考文献：
摘 要： 定义一个平均误差,该误差可以估算求解MOETs二维双区和单区静电势模型电势分布所用源漏端边界条件的偏差情况.首先根据长沟道模型近似确定衬底耗尽层厚度,通过平均误差计算发现双区模型最大源漏偏差远小于0.06 V,而单区模型相应的源漏偏差大于0.1 V.当器件沟道长度为亚微米级时,利用电压掺杂转换模型的耗尽层厚度计算方法对两种模型做出校正,双区电势模型在校正后的源漏条件偏差有明显的减小,单区模型的源漏偏差却会增大,尤其在短沟道以及衬底高掺杂浓度时误差较大.结果表明,双区静电势模型更为精准.
关键词： 单区模型； 双区模型； 特征函数； 边界条件； 平均误差
中图分类号： TN917.83?34； TN4； TN32 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）10?0128?05
Abstract： An erage error is defined to estimate the deviation of the source （S） and drain （D） boundary conditions to solve the potential distribution of the two?dimensional single?region and dual?region electrostatic models of MOETs. The thickness of the substrate depletion layer is determined approximately according to the long channel model. The erage error is calculated to find out that the maximum S?D deviation of the dual?region model is far lower than 0.06 V, and the corresponding S?D deviation of the single?region model is higher than 0.1 V. If the channel length of the device belongs to submicron order, the depletion layer thickness calculation method of the voltage?doping tranormation model is used to correct the two models. The corrected S?D condition deviation of the dual?region electrostatic potential model is decreased obviously, but the corrected S?D condition deviation of the single?region electrostatic potential model is increased, especially for the short channel and the substrate with high doping density. The results indicate that the dual?region electrostatic potential model is more accurate than the single?region electrostatic potential model.
Keywords： single?region model； dual?region model； characteristic function； boundary condition； erage error
0 引 言
隨着微电子学的飞速发展,金属?氧化物半导体场效应管（MOET）的特征尺寸不断减小,短沟道效应（SCE）、漏致势垒降低（DIBL）效应等次级物理效应对器件性能的影响越来越严重[1?2].虽然数值二维模型充分考虑了详细的几何形状以及衬底的参杂分布,并且在所有工作区域给出了准确的描述,但却非常耗时.而解析模型能够简化MOETs模型的边界条件,给出描述亚阈值状态下SCE和DIBL效应对器件性能影响的解析表达式.在此方面,Liu等提出的阈值电压模型[2]（Liu模型）就是一个广为人知的模型,它已成功应用在BSIM模型中.电压掺杂转换模型[3?4]（VDT模型）是另一个例子.该模型将源漏方向上电场的作用等效为衬底掺杂浓度的变化.这两种模型均将二维泊松方程近似为一维问题：在Liu的模型中,利用高斯定理将栅?衬底方向的电场做了积分近似,仅求解了源漏方向的表面电势；而在VDT模型中,对源漏方向的电场做了积分近似,将其等效为衬底掺杂浓度的变化,仅求解了栅极?衬底方向的电势.相比于Liu的模型,VDT模型考虑到了小尺寸器件的沟道长度和漏极偏压等因素对耗尽层厚度的影响,其计算结果也与仿真数据非常接近.
二维静电势模型是在两个方向上求解泊松方程.原理上,这样的求解方法要比Liu模型和VDT模型更为精准,并且可以得到静电势的二维分布.为了使问题易于解决,通常二维模型将耗尽区域化为一矩形等效区域,在此区域内利用特征函数来求解电势分布.特征函数、等效区域以及其对应的边界条件会影响到所得的电势分布的精确度.国内外的文章中有很多二维电势模型,本文专注于Nguyen等提出的二维单区电势模型[5?6]（SR模型）和Xie等提出的二维双区电势模型[7?8]（TR模型）.在单区和双区模型中,源漏端边界条件用于确定静电势特征函数中的系数,求得的电势准确满足在栅极、SiO2/Si交界、耗尽区和Si中性区之间的边界条件,但是在源漏边界只是近似关系.
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