纳米集成电路FinFET器件物理与模型

译者序
前言
作者简介
第1章 概述
1.1 鳍式场效应晶体管（FinFET）
1.2 集成电路制造中的MOSFET器件概况
1.2.1 纳米级MOSFET缩小的挑战
1.2.1.1 短沟道MOSFET中的泄漏电流
1.2.1.2 MOSFET性能波动
1.2.2 MOSFET缩小难题的物理机理
1.3 替代器件概念
1.3.1 无掺杂或轻掺杂沟道MOSFET
1.3.1.1 深耗尽沟道MOSFET
1.3.1.2 埋晕MOSFET
1.3.2 薄体场效应晶体管
1.3.2.1 单栅超薄体场效应晶体管
1.3.2.2 多栅场效应晶体管
1.4 VLSI电路和系统中的FinFET器件
1.5 FinFET器件简史
1.6 小结
参考文献
第2章 半导体物理基础
2.1 简介
2.2 半导体物理
2.2.1 能带模型
2.2.2 载流子统计
2.2.3 本征半导体
2.2.3.1 本征载流子浓度
2.2.3.2 电子和空穴的有效质量
2.2.4 非本征半导体
2.2.4.1 非本征半导体中的费米能级
2.2.4.2 简并掺杂半导体中的费米能级
2.2.4.3 半导体中的静电势和载流子浓度
2.2.4.4 准费米能级
2.2.5 半导体中的载流子输运
2.2.5.1 载流子漂移：载流子在电场中的运动
2.2.5.2 载流子扩散
2.2.6 载流子的产生-复合
2.2.6.1 注入水平
2.2.6.2 复合过程
2.2.7 半导体基本方程
2.2.7.1 泊松方程
2.2.7.2 传输方程
2.2.7.3 连续性方程
2.3 n型和p型半导体接触理论
2.3.1 pn结的基本特征
2.3.2 内建电势差
2.3.3 突变结
2.3.3.1 静电学
2.3.4 外加偏压下的pn结
2.3.4.1 单边突变结
2.3.5 pn结上的载流子输运
2.3.5.1 少数载流子浓度与结电势的关系
2.3.6 pn结I-V特性
2.3.6.1 pn结泄漏电流的温度依赖性
2.3.6.2 pn结电流方程的局限性
2.3.6.3 体电阻
2.3.6.4 结击穿电压
2.3.7 pn结动态特性
2.3.7.1 结电容
2.3.7.2 扩散电容
2.3.7.3 小信号电导
2.3.8 pn结等效电路
2.4 小结
参考文献
第3章 多栅金属-氧化物-半导体（MOS）系统
3.1 简介
3.2 平衡态下多栅MOS电容器
3.2.1 孤立的金属、氧化物和半导体材料的特性
3.2.1.1 功函数
3.2.2 接触形成MOS系统中的金属、氧化物和半导体材料
3.2.2.1 金属栅功函数位于硅带隙边缘的MOS系统
3.2.2.2 金属栅功函数位于硅带隙中央的MOS系统
3.2.3 氧化层电荷
3.2.3.1 界面陷阱电荷
3.2.3.2 固定氧化层电荷
3.2.3.3 氧化层陷阱电荷
3.2.3.4 可动离子电荷
3.2.4 氧化层电荷对能带结构的影响：平带电压
3.2.5 表面势
3.3 外加偏压下的MOS电容器
3.3.1 积累
3.3.2 耗尽
3.3.3 反型
3.4 多栅MOS电容器系统：数学分析
3.4.1 泊松方程
3.4.2 静电势和电荷分布
3.4.2.1 半导体中的感生电荷
3.4.2.2 表面势公式
3.4.2.3 阈值电压
3.4.2.4 表面势函数
3.4.2.5 反型电荷密度的统一表达式
3.5 量子力学效应
3.6 小结
参考文献
第4章 FinFET器件工艺概述
4.1 简介
4.2 FinFET制造工艺
4.3 体FinFET制造
4.3.1 起始材料
4.3.2 阱的形成
4.3.2.1 p阱的形成
4.3.2.2 n阱的形成
4.3.3 Fin图形化：间隔层刻蚀技术
4.3.3.1 芯轴图形化
4.3.3.2 氧化物间隔层形成
4.3.3.3 硅Fin形成
4.3.4 非传统的阱形成工艺
4.3.5 栅极定义：多晶硅dummy栅形成
4.3.6 源漏延伸工艺
4.3.6.1 nFinFET源漏延伸形成
4.3.6.2 pFinFET源漏延伸形成
4.3.7 凸起源漏工艺
4.3.7.1 SiGepFinFET凸起源漏形成
4.3.7.2 SiCnFinFET凸起源漏形成
4.3.7.3 凸起源漏硅化
4.3.8 替代金属栅形成
4.3.8.1 多晶硅dummy栅去除
4.3.8.2 高k栅介质淀积
4.3.8.3 金属栅形成
4.3.9 自对准接触形成
4.3.9.1 金属化
4.4 SOI-FinFET工艺流程
4.4.1 起始材料
4.4.2 Fin图形化：间隔层刻蚀技术
4.4.2.1 芯轴图形化
4.4.2.2 氧化物间隔层形成
4.4.2.3 硅Fin形成
4.4.3 体硅FinFET与SOI-FinFET制造工艺比较
4.5 小结
参考文献
第5章 大尺寸FinFET器件工作原理
5.1 简介
5.2 FinFET器件的基本特征
5.3 FinFET器件工作
5.4 漏极电流公式
5.4.1 静电势的推导
5.4.2 对称DG-FinFET的连续漏极电流方程
5.4.3 对称DG-FinFET的区域漏极电流公式
5.4.3.1 阈值电压公式
5.4.3.2 线性区Ids方程
5.4.3.3 饱