非对称Halo的异质栅SOI MOSFET阈值电压解析模型

摘要

为了改善MOSFET的短沟道效应和驱动电流,首次提出了非对称Halo掺杂的异质栅SOI MOSFET结构,这种结构在沟道源端一侧注入浓度较高的杂质,再由具有不同功函数的两种材料拼接形成栅极.通过求解二维电势Poisson方程,建立了全耗尽器件表面势和阈值电压的解析模型.研究表明,该结构能有效抑制漏致势垒降低和热载流子效应,且在沟道长度小于100 nm条件下,阈值电压表现出明显的反短沟道特征,在Halo和栅材料界面附近的电场峰值使通过沟道的载流子的传输速度显著提高,解析模型与二维数值模拟软件MEDICI所得结果吻合度较高.