应变硅pMOS反型层中空穴迁移率k·p及蒙特卡罗模拟研究

摘要

对应变硅pMOS反型层中的空穴迁移率进行了理论研究.使用应力相关的6能带k·p模型,自洽地求解垂直于沟道方向的一维薛定谔方程与泊松方程,获得反型层中二维空穴气的能带结构.采用蒙特卡罗方法对单轴压应力和双轴张应力情况下的空穴迁移率进行了模拟研究,得出了沟道迁移率随垂直于沟道电场变化的曲线,并与常规的非应变硅pMOS迁移率进行了比较.模拟结果显示:无论是单轴压应力还是双轴张应力,都使得空穴迁移率增大.当单轴压应力沿着[110]沟道时,迁移率增大的幅度最大,平均增幅可达到170%左右.