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《对应变sigesoi量子阱沟道pmosfet阈值电压模型研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第%&卷第&期"$$#年&月物理学报KL84%&，JL4&，MNO-，"$$#!$$$5’"E$?"$$#?%（&$&）?’%$<5$%FG3F/HI(*GF(*J*GF""$$#G@+O4/@PC4(LQ4"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""应变!"#$!%&量子阱沟道’(%!)*+阈值电压模型研究!!）!）"）!）!）!）张鹤鸣崔晓英胡辉勇戴显英宣荣喜!）（西安电子科技大学微电子学院，宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室，西安#!$$#!）"）（中国电子科技集团第五研究所分析中心，广州%!$&!$）
2、（"$$&年!$月’!日收到；"$$&年!!月’$日收到修改稿）在绝缘层附着硅（()*）结构的(+膜上生长(+,-合金制作具有(+,-量子阱沟道的()*.型金属氧化物半导体场效应晶体管（/0)(123），该器件不仅具有()*结构的优点，而且因量子阱中载流子迁移率高，所以进一步提高了器件的性能4在分析常规的(+()*0)(123基础上，建立了应变(+,-()*量子阱沟道/0)(123的阈值电压模型和电流5电压（!5"）特性模型，利用067869对该结构器件的!5"特性、跨导及漏导特性进行了模拟分析，且与常规结构的器件作了对比4模拟结果表明，应变(+,-()*量子阱沟道/0)(123的性能均比常规
3、结构的器件有大幅度提高4关键词：应变(+,-，()*0)(123，阈值电压，模型’,--：#’"$:，#’&$3金属氧化物半导体场效应晶体管（/0)(123）的阈值!>引言电压模型，以及电流5电压（!5"）、跨导和漏导等电学特性参数模型，并进行了模拟分析4对于(+,-?(+异质结构材料来讲，应变引起的能带结构变化使空穴迁移率得到显著地改善，而且在">阈值电压模型工艺上与常规(+工艺相兼容，因而越来越受到人们的重视，并使得(+,-金属氧化物半导体场效应晶体常规的()*0)(123和应变(+,-()*量子阱沟管（0)(123）的研究成为了当今的研究热点4道0)(123都是在()*衬底上制作0)(器
4、件，他们绝缘层附着硅（()*）技术是从"$世纪#$年代的区别是常规的()*0)(123是利用氧化层上的薄开始起步的，现在正趋于成熟，它不仅克服了在体(+层(+作为载流子的沟道区，而应变(+,-()*上制造器件带来的局限性，而且还具有结构简单、无0)(123则是在氧化层上形成(+?(+,-?(+量子阱结闩锁效应、短沟道效应影响小等优点，在高频、高速、构，利用(+,-作为量子阱沟道区，提高载流子的迁［!—<］低功耗、抗辐射等方面具有极大的优势4移率，从而改善器件性能4本文在研究分析常规()*鉴于二者各自的特点，将两种结构相结合，把0)(123的基础上，建立了全耗尽增强型应变(+,-(+,-合金作为
5、()*0)(123的沟道区，形成应变()*量子阱沟道/0)(123的阈值电压（"7@）模型4(+,-沟道()*0)(123器件结构能充分发挥它们的常规的全耗尽增强型()*0)(123的阈值电压优势4近两年有关应变(+,-()*0)(123的研究多可以采用耗尽层近似通过求解泊松方程得到4将集中在基于具体器件结构的基础上分析其电学特性"!!$%6"A积分两次可得到(+层表面下#处的的改善和整体性能的优化，或者是工艺技术的改进!#"(+［%，&］和提高，而对其数学模型的研究则比较少4本文电位：在分析研究常规的()*0)(123器件特性的基础$%6"!C"D!C!$%6&(+!（#）A#B(D)#，（
6、!）上，建立了全耗尽型应变(+,-量子阱沟道()*.型"(+&C!""(+!国家部委预研项目（批准号：%!’$;$<$"$’，%!<$;$&!!$%:=$!#!）资助的课题47期张鹤鸣等：应变#$5:#&F量子阱沟道J6&#GHI阈值电压模型研究-4+4其中，!是#$和栅氧界面处的表面电位，!是#$和可以得到器件的正面开启电压：!"!%埋层#$&%界面处的表面电位，!’是#$膜中的掺杂>>’#$’#$’./%(?@)(>A,(",)%!>*（’）浓度，"是#$的介电常数，"是#$层的厚度(则#$’./"’./"#$,’./%#$#$中的电场可以由下式给出：A’#$&AB[(C5*(>A*(",
7、’)%!>]*’（，D）./"./"*%!’!!%*!!"%!’"#$#（$）)$*(*)(（%）"#$"!"%"#$>&./"A其中，(>A)!6#"*为正面栅平带电压，(>A为背面由（%）式，可以得到$)+处的#$和栅氧界面处’./"的表面电场#为栅平带电压，(C5)(5%为背栅电压，&A)%!E"#$为耗!"!!"*!!%%!’"#$尽层电荷密度(#!")(,)(（-）常规的全耗尽增强型#&
