基于广义傅里叶级数的平面MOSFET漏/源电阻半解析模型

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jack_123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微电子技术的快速发展,集成电路的集成度迅速提高,晶体管作为集成电路的基本单元,其结构尺寸也在不断缩小。MOSFET尺寸的缩小,可以减小器件体积,提高器件性能,降低系统功耗,提高系统的集成度,但同时也会改变器件的物理特性。当MOSFET尺寸缩小到纳米级时,其漏/源区电阻不能和沟道电阻一样符合等比例缩小理论,漏/源区电阻在总电阻中的占比逐渐增大,MOSFET电阻的计算也成为器件研究的热点之一。使用建模法研究MOSFET时,建立简明准确的计算模型,得到物理参数意义明确的解析表达式,对减小漏/源电阻,提高器件性能,优化制造工艺都有重要的作用。本文采用半解析法对浅结MOSFET漏/源区进行建模,深入研究影响器件漏/源区电势及电阻的因素。文章的内容由以下几部分组成:首先,对近些年国内外提出的MOSFET漏/源电阻研究方法,做了详细地分析和总结。并且通过分析具体的计算实例,阐明了这些方法的优点、适用范围和不足之处。其次,针对这些方法的不足,本文采用半解析法对浅结MOSFET漏/源区建模,使用积分方程和傅里叶级数相结合的方法,求解漏/源电阻。根据浅结MOSFET正常工作时的特性,将漏/源区分为感应沟道区和掺杂浓度不连续的扩展电阻区两个部分。其中感应沟道区电阻可作为集总电阻计算,而扩展区电阻则利用半解析法建模求解。根据矩形等效源理论对漏/源扩展区进行分区,建立各个区域的二维电势模型,列出边值问题及各区域间的衔接条件。利用分离变量法求解边值问题,得到各个区域的电势积分表达式,代入衔接条件后,得到一组含有未知函数的待定方程。根据广义傅里叶级数展开法将未知函数展开后,即可得到含有未知系数的方程组。使用MATLAB建立矩阵方程求出未知系数,将求得的未知系数代入方程组中,得到扩展区电势的解析表达式,进而求出MOSFET漏/源扩展区的电阻。最后,验证浅结MOSFET二维漏/源电阻模型。首先在扩展电阻区掺杂浓度相同的情况下,通过对比模型与PDEToolbox作出的电势分布曲线图,证明了该模型的理论和计算过程的正确性。然后改变MOSFET物理参数,得到不同参数下的电阻,通过模型的计算结果和ATLAS仿真结果的对比,证明该模型的准确性。此外本文还深入研究了 MOSFET各个物理参数对漏/源电阻变化趋势的影响。本文在计算MOSFET漏/源电阻时,用广义傅里叶级数将方程展开,从而消去了指数项,使方程中的无穷级数可以运算到任意项,大幅度提高了计算结果的精度。与其他建模计算法相比,该模型最大的优点是可用于求解非同质、结构复杂的漏/源区电阻值。
其他文献
农业生产活动温室气体的排放是我国温室气体排放的重要来源,我国农业生产的碳排放量占我国温室气体排放总量的16%17%,陇南山地是西北地区典型的农业种植区。探讨影响温室气体
Ti6Al4V(TC4)合金作为轻合金,由于其高强度,低密度,良好的耐腐蚀性和出色的韧性,是航空航天工程,汽车技术,生物医用等领域的理想结构材料。然而,由于其固有的相结构,表面摩擦性能差,发生摩擦后,自身氧化膜破坏,导致腐蚀性能下降,即摩擦腐蚀性能差,而摩擦腐蚀性能的下降成为限制钛合金广泛应用的主要障碍,所以需要对钛合金表面进行处理。微弧氧化(MAO)技术是一种新型的表面处理技术,是将金属浸入电解
随着科学传播理念的更新与发展,公众在其中的角色从传统意义上科学技术知识的被动接受者逐渐转变为科学信息传播、科学决策的参与者、协商者。公众在社会性科学议题中的热烈
本次设计的选题为“五脏运动”信息可视化设计,针对中国“996”年轻群体—工作压力大,生活作息不规律、饮食习惯不合理等因素,使得他们的身体慢性疾病呈年轻化和上升趋势,这促使了越来越多的“996”人群开始关注运动调理和饮食调养身体方面的知识。为了帮助“996”人群建立更健康的生活方式,虚拟keep推广了名为“五脏运动”的健康理念。并以“五脏运动”为主题设计一组信息可视化海报设计,推广“五脏运动”的概念
新世纪以来,中国翻译学建设取得了可观的成就,形成了中国传统译论研究、西方当代译论研究和翻译批评研究并驾齐驱的学科建设格局。《中国传统译论经典诠释》作为一部理论翻译
信息化时代下安防需求的日益增加促使了视频监控的快速普及并推动了视频监控在交通、安防、军事等多个领域快速发展的进程。运动目标检测和跟踪技术作为视频监控的重要研究内
近几十年,随着科学技术的发展及人力成本的上升,工业机器人在越来越多的领域得到了广泛的应用。焊接作为现代工业中十分重要的一环,也逐步采用机器人焊接来取代人工,以提高生
随着我国风力发电技术及风电规模的不断革新、壮大,企业对高素质运行人员的培养极为重视。针对此现状,本项目设计具有基本完备功能的双馈风电机组仿真监控系统,旨在通过此系统让运维人员在仿真教学培训的同时,观察机组实时动态运行数据、传送机组运行的必要指令,有身临其境的效果。本文首先从整体介绍了设计SCADA系统的必要性,接受培训人员不用登塔就能观察到各个系统及其相应设备间的运行状态和过程参数,并通过简单操作
硒(Selenium)是一种具有抗氧化特性的微量营养素,其缺乏会引发各种地方性疾病。在自然界中,硒主要以毒性最大的无机亚硒酸盐(SeO32-)的形式存在,与其相比,有机硒或硒纳米颗粒具
随着光通信与光互联技术的发展,由于硅材料有低成本和与现有的加工平台兼容等诸多优异性质,硅基光子学得到了越来越多的关注。高速率、高集成密度、低功耗、低损耗的光电器件