ナノスケールMOSFETチャネル中の引力型イオンがデバイス電気特性に与える影響

摘要

非平衡グリーン関数法に基づく3次元デバイスシミュレータを用いて，無ドープのチャネル中に存在する単一の引力型イオン（ドナー）が多重ゲート型n-MOSFET の電気的特性に与える影響を調べた．チャネル中のドナーイオンはしきい値電圧の変動を引き起こし，その影響はドナーがチャネルポテンシャルの頂上部に存在する場合最も顕著となる．一方，オン電流には遮蔽効果の影響のため大きな変化が現れない．複数のデバイス構造を試した結果，ゲートオールアラウンド構造の方がダブルゲート構造よりもイオンによる特性変動に強いことが分かった．%A comprehensive and rigorous study of the impact of single attractive ion in undoped channel MGFETs is presented by using a new 3D NEGF technique. A single donor induces VT shift, and its impact is most significant when the donor is located at the top of the potential barrier, while on current is not affected so much due to the screening effect. To reduce the intrinsic device parameter fluctuation, control of lateral S/D doing abruptness is important, and gate-all-around structure has better robustness than the double gate structure.