包邮负电融场效应晶体管特性及其解析模型研究(精装)

第1章引言

1.1平面MOSFET器件等比例缩小规则及其功耗挑战

1.2超陡亚阈值斜率器件概述

1.3负电容晶体管的研究进展

1.3.1负电容效应的概念及其简单的实验验证

1.3.2铁电负电容晶体管

1.3.3压电栅势垒负电容晶体管

1.3.4沟道嵌入型铁电负电容晶体管

1.3.5二维沟道材料负电容晶体管

1.4负电容晶体管在实验制备、数值仿真和解析建模中面临的

挑战

1.5本书的研究内容与结构

1.6本章小结

第2章双栅负电容晶体管解析模型研究

2.1铁电NCFET器件的通用数值仿真方法

2.2MFIS结构长沟道双栅NCFET器件电流解析模型

2.2.1MFIS结构双栅NCFET器件沟道表面势

的推导

2.2.2MFIS结构双栅NCFET器件沟道电流表达

式的推导

2.3解析模型验证与结果讨论

2.3.1数值求解边界约束方程

2.3.2器件工作在负电容区的判定条件

2.3.3MFIS结构双栅NCFET器件的转移特性

2.3.4MFIS结构双栅NCFET器件的输出特性

2.4本章小结

第3章围栅负电容晶体管解析模型研究

3.1MFIS结构长沟道GAA NCFET器件电流解析模型

3.1.1MFIS结构GAA NCFET器件沟道表面势的

推导

3.1.2MFIS结构GAA NCFET器件沟道电流表达式

的推导

3.2MFIS结构GAA NCFET器件的设计准则

3.3MFIS结构GAA NCFET器件的设计优化

3.3.1铁电材料层厚度对GAA NCFET器件电学

特性的影响

3.3.2沟道半径对GAA NCFET器件电学特性的影响

3.3.3绝缘缓冲层介电常数对GAA NCFET器件电学

特性的影响

3.3.4绝缘缓冲层厚度对GAA NCFET器件电学特性

的影响

3.4MFIS结构GAA NCFET器件的转移特性曲线

3.5MFIS结构GAA NCFET器件的输出特性曲线

3.6本章小结

第4章负电容无结型场效应晶体管特性研究

4.1传统无结型晶体管的工作原理及其面临的挑战

4.2双栅NCJLT器件数值仿真研究

4.2.1DG NCJLT器件结构及其数值仿真方法

4.2.2DG NCJLT器件的转移特性

4.2.3DG NCJLT器件工作原理

4.2.4DG NCJLT器件的亚阈值摆幅

4.3双栅NCJLT器件解析模型研究

4.3.1Baseline DGJLT器件电流电压模型

4.3.2Baseline DGJLT器件本征端电荷模型

4.3.3Baseline DGJLT短沟道效应模型

4.3.4Baseline DGJLT有效沟道长度模型

4.3.5Baseline DGJLT基本电路模块仿真

4.3.6DG NCJLT器件电流电压模型

4.3.7短沟道DG NCJLT器件的转移特性

4.3.8寄生电容对短沟道DG NCJLT器件电学性能

的影响

4.3.9温度对短沟道DG NCJLT器件电学性能的影响

4.4本章小结

第5章负电容隧穿场效应晶体管特性研究

5.1传统隧穿场效应晶体管工作原理及其缺点

5.2GAANCTFET器件的数值仿真方法

5.3短沟道GAANCTFET器件解析建模及模型验证

5.4短沟道GAANCTFET器件的工作原理

5.4.1短沟道GAANCTFET器件的电学特性

5.4.2*短隧穿距离与*大带带隧穿产生率

5.4.3GAANCTFET器件设计准则

5.4.4不同铁电材料对GAANCTFET器件电学特性

的影响

5.5本章小结

第6章二维沟道材料背栅NCFET器件特性研究

6.1背栅2D MoS2 NCFET器件的制备

6.1.1器件结构与工艺流程

6.1.2Hf0.5Zr0.5O2介质铁电性的验证与测量

6.1.3单层和多层MoS2表征

6.1.4负DIBL效应与负微分电阻效应

6.1.5退火温度对器件性能的影响

6.1.6背栅2D MoS2 NCFET器件的低温性能

6.2背栅2D NCFET器件的解析建模

6.2.1Baseline 2D FET器件电流电压模型

6.2.2Baseline 2D FET器件端电荷模型

6.2.3背栅2D NCFET器件的电流电压模型

6.2.4背栅2D MoS2 NCFET的电学特性与解析模型

验证

6.2.5背栅2D MoS2 NCFET的设计准则与设计空间

6.2.6背栅2D MoS2 NCFET的动态特性与本征

工作频率限制

6.2.7寄生电容对背栅2D MoS2 NCFET静态及

动态特性的影响

6.3本章小结

第7章总结与展望

7.1主要研究及成果

7.2创新点

7.3展望

参考文献

在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢