Numerical Study on Effects of Random Dopant Fluctuation in Double Gate Tunneling FET
文件大小:
447k
资源说明:根据提供的文件信息,这篇研究论文的主题是“双栅隧道场效应晶体管(TFET)中随机掺杂波动(RDF)效应的数值研究”。以下是从标题、描述、标签和部分内容中提炼出的相关知识点:
1. 随机掺杂波动(Random Dopant Fluctuation,RDF):RDF指的是半导体器件在掺杂过程中由于工艺误差或随机性导致的掺杂浓度在空间上的不均匀性。这会直接影响器件的电学特性,如阈值电压、开启电流、漏电流等。在传统的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中,RDF是一个显著的问题,随着器件尺寸缩小,这个问题变得更加突出。
2. 双栅隧道场效应晶体管(Double Gate Tunneling FET,DG TFET):DG TFET是一种新型的器件结构,其特点是在器件两侧有独立的栅极。与传统MOSFET相比,DG TFET具有更低的亚阈值摆幅和更低的功耗,被认为是一种有潜力的后CMOS技术。DG TFET利用了隧穿效应而非传统MOSFET的热载流子注入机制,这可能为实现更低的工作电压和更小的器件尺寸提供可能。
3. 高介电常数(high-k)栅介质:在该论文中,TFET使用了高介电常数材料作为栅介质,以增强栅控制能力。使用高-k介质能够减小栅漏电流并提高器件性能。
4. 数值模拟:该论文采用了三维设备模拟来研究RDF对优化后的DG TFET性能的影响。数值模拟是一种利用计算机模型来预测和分析物理现象的方法,对于研究复杂系统中的电子器件性能变化至关重要。
5. 算法方法:文中提到了Sano的方法用于生成随机掺杂分布进行统计设备模拟。这种算法通常用于在设备模拟中引入随机性,以便研究工艺波动对器件性能的影响。
6. 参数敏感性分析:研究中提到了TFET性能对随机掺杂波动的敏感性,这意味着掺杂浓度的微小变化可能导致显著的性能波动。
7. 影响电路性能的因素:由于RDF,TFET经历了显著的阈值电压和电学参数的偏移和波动,这进一步影响电路性能。
8. 研究论文中使用的特定设备参数:例如源区掺杂浓度、栅介质厚度、体厚度、栅压功函数等,这些参数对于模拟和分析TFET性能至关重要。
9. 研究的背景和重要性:随着传统的CMOS制造工艺逐步接近物理极限,探索新的器件结构和材料变得越来越重要。RDF作为尺寸缩小过程中器件性能变异的主要来源,需要在TFET的研究和设计中给予足够重视。
通过上述知识点,可以了解到研究论文是针对在纳米尺度上随着工艺尺寸缩小而变得越来越重要的随机掺杂波动问题,通过三维数值模拟的方法,分析了这一波动对双栅隧道场效应晶体管性能的影响,并通过实验参数验证了模拟结果。这种研究不仅对理解纳米电子器件的基本物理过程具有重要意义,而且对于未来纳米电子器件设计与制造工艺的改进提供了理论基础和指导。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件,请下载源码包。