tg finfets电学特性与器件仿真的研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：TGFinFETs电学特性与器件仿真的研究TheresearchofelectroniccharacteristicsanddevicesimulationinTGFinFETs作者姓名：王慧指导教师姓名及学位、职称：邓婉玲副教授学科、专业名称：电子与通信工程学位类型：专业学位论文提交日期：2016年月日论文答辩日期：2016年6月7日答辩委员会主席：姚若河（教授）华南理工大学论文评阅人：学位授予单位和日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

2、研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权暨南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复

3、制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：暨南大学研究生硕士论文摘要近年来，电子技术的革新不断推动着超大规模集成电路（VLSI）产业迅猛发展，但随着等比例尺寸的不断缩小，传统的平面MOSFET器件的电学性能逐渐接近物理极限。由此引发的不仅仅是增加技术的难度，还导致了许多小尺寸器件中出现的非理想二次效应，尤其是不可控的短沟道效应（Short-ChannelEffects，SCEs），如

4、漏致势垒降低（DrainInducedBarrierLowering,DIBL）、亚阈值斜率（SubthresholdSlope，SS）退化和阈值电压滚降，最终导致器件电学性能下降。针对以上存在的问题，为了改善器件性能使之符合半导体国际技术发展路线图，抑制SCEs，改善SS的退化和DIBL效应，三栅鳍式场效应晶体管（Triple-GateFinFieldEffectTransistors，TGFinFETs）作为纳米尺寸下的互补型金属氧化物半导体（ComplementaryMetal-Oxide-Semiconduct

5、or，CMOS）结构上的一项创新，已成为有效解决SCEs问题的器件。本论文考虑了SCEs，针对未掺杂或轻掺杂的短沟道体硅TGFinFETs器件，首先从理论上分析器件几何结构参数的变化对TGFinFETs器件基本电学特性中的源漏电流（I）、ds阈值电压（V），以及因SCEs而引起的阈值电压滚降量（V）、SS和DIBL的影响。thth其中几何结构参数主要包括栅氧化层厚度、沟道长度、鳍的宽度和鳍的高度。基于以上的理论分析，再利用半导体工艺模拟以及器件模拟工具(TechnologyComputerAidedDesign，TC

6、AD)对该器件进行工艺和器件两方面的仿真。首先进行TGFinFETs的工艺仿真，仿真得到器件的几何结构图；然后进行器件仿真，考虑了SCEs。仿真过程中，通过一、二和三维显示工具随时显示仿真的结果。其中一维的转移和输出特性曲线，可以分析器件的基本电学特性；Ids、Vth、Vth、SS、DIBL随几何结构参数变化的曲线，可作为日后设计器件几何结构尺寸的参考；二、三维的器件仿真结构图，用来查看物理参数信息，进而分析其中的电场分布。为了进一步验证数值仿真结果的准确性和有效性，本文通过与解析模型计算得到的解析解、实验测量的数据

7、进行对比性地拟合仿真，并进行误差分析。仿真结果表现出较好的拟合效果，很好地验证了仿真的准确性正确性。综上所述，本文利用TCAD对TGFinFETs器件进行数值仿真，实现该器件的性能最优化。数值仿真结果对于该器件的初学者具有较好的指导意义，对于集成电路设计工作者来说具有很好的理论和工艺制造的借鉴价值，而且这种利用软件进行器件基本电学特性表征的方式较直观、精确度更高。I暨南大学研究生硕士论文关键词：TGFinFETs；TCAD；阈值电压；短沟道效应；亚阈值摆幅；漏致势垒降低。II暨南大学研究生硕士论文ABSTRACTInr

8、ecentyears,electronictechnologyinnovationconstantlypromotestherapiddevelopmentofverylargescaleintegration(VLSI)industry.Howeverasthecharacteristicsizecontinuesscaling