对称三材料双栅应变硅MOSFET亚阈值电流与亚阈值斜率解析模型

摘要

基于泊松方程和边界条件,推导了对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET:metal oxide semiconductor field effect transistor)的表面势解析解.利用扩散-漂移理论,在亚阈值区电流密度方程的基础上,提出了亚阈值电流与亚阈值斜率二维解析模型.分析了沟道长度、功函数差、弛豫SiGe层的Ge组份、栅介质层的介电常数、应变硅沟道层厚度、栅介质高k层厚度和沟道掺杂浓度等参数对亚阈值性能的影响,并对亚阈值性能改进进行了分析研究.研究结果为优化器件参数提供了有意义的指导.模型解析结果与DESSIS仿真结果吻合较好.