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在过去四十年中,硅技术在性能和产率上以指数速度迅速发展。然而,CMOS技术似乎越来越接近器件尺寸的极限,在未来,我们将寻找新的器件和技术与硅工艺集成中,同时保持CMOS电路的结构和功能。经调查,超薄铁电薄膜由于其自身的双稳态极化而被认为是非挥发型存储器中最有潜力的候选者。铁电存储器具有低功耗、高密度、高速度、抗辐射和非挥发性等优点成为了铁电研究者们关注的焦点。但是,作为逻辑功能的铁电电路并没有得到深入的研究。因此,本论文以MFIS (金属-铁电-绝缘层-半导体)结构的铁电场效应晶体管为研究对象,模拟了在不同的参数下,铁电器件及其反相器的电学性能。以期能为实验提供具有建设性的指导。首先,利用TCAD软件中的器件结构SDE模块和电特性仿真SentaurusDevice模块,模拟了在各电学参数和材料参数下n型场效应晶体管和p型铁电场效应晶体管的铁电层极化特性和漏极电流。该结果具有直观性,可以看出各个参数值对器件的影响,主要表现在:(1)栅极电压加宽铁电场效应晶体管的存储窗口;(2)绝缘层的厚度和相对介电常数,以及铁电薄膜的材料参数对存储窗口都具有重要影响。然后,基于建立的单个器件的模型,模拟和分析了铁电反相器各电学参数和材料参数下的输出特性。结果表明:(1)栅电极输入电压主要影响铁电反相器的输出窗口;(2)上拉电源电压主要影响铁电反相器的输出曲线的数值,对窗口并无影响;(3)绝缘层的厚度和相对介电常数,以及铁电薄膜的各参数对输出窗口都具有重要影响。最后,建立了铁电场效应晶体管的界面电荷模型,简要分析和模拟了铁电-绝缘层界面电荷对铁电场效应晶体管和铁电反相器电学性能的影响。利用MOSFET的薄层电荷模型,Miller极化模型和Pao-Sah二元积分模型结合,得出在不同界面电荷下的电学特性。结果表明:(1)在铁电晶体管中,我们模拟了在不同铁电-绝缘层界面电荷浓度下铁电层的极化,硅表面电势,晶体管的漏极电流。发现当界面电荷浓度增加到一定程度时,具有破坏性的影响;(2)在铁电反相器中,我们模拟了不同铁电-绝缘层界面电荷浓度下的输出特性曲线,其输出窗口随着界面电荷的增加而变小,最主要的原因是界面电荷减小铁电层中的电场。所以,我们需要尽量控制和避免界面缺陷。