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一直以来,MOS晶体管决定着电子集成电路领域的发展。随着空间探测技术的持续发展,对电子产品在辐照环境下的性能要求也越来越高,然而MOS晶体管在辐照环境下却表现出不可靠性。铁电场效应晶体管(FeFET)因为其具有结构简单、非挥发性、低功耗、可高速大密度存取、良好的抗辐射性能等优点而吸引了广大铁电爱好者的广泛研究,并有科学家预测它将取代传统MOS晶体管的主导地位。然而,铁电场效应晶体管仅仅是在存储器的应用方面得到一定的研究,为了奠定其作为逻辑器件在逻辑电路应用的基础促进其发展,建立其基本模型研究基本逻辑行为是非常有必要的。本论文利用器件仿真软件Sentaurus TCAD软件,以MFIS结构的铁电场效应晶体管(Fe FET)为研究对象,模拟和研究FeFET的电学性能,并在此基础上研究由FeFET构成的基本门电路和一种电流灵敏放大器的仿真,希望在FeFET应用于FeCMOS电路提供建设性的指导。具体工作概括如下:1.利用Sentaurus TCAD软件中的器件结构SDE模块和电学特性仿真Sentaurus Device模块,通过在物理模型添加铁电极化模型,并在材料模块中设置不同的铁电材料参数,模拟在某一参数变化,其他参数固定不变FeFET的P-V和I-V特性。结果表明:栅极电压、较大的漏源电压、铁电薄膜的厚度以及铁电薄膜的四个主要材料参数的变化影响FeFET的电压和电流的存储窗口。2.基于建立的FeFET单个器件的模型,模拟和分析FeFET的电压输出特性和电压传输特性。结果表明:(1)在VDS=VG-VTH时,FeFET能提供稳定的漏极电流,对于栅漏连接的铁电二极管做稳定的电流源具有一定的建设性指导;(2)FeFET能作为传输管用在电压的传输电路中,VG一定,即使在漏极电压VD=VG时,Vdrop=VD-VS,即该VG下,此时的电压降Vdrop即为FeFET的VTH,由于VTH与VG有关,不同VG,铁电极化强度不同从而导致VTH不同,所以Vdrop有些许不同。3.基于建立的FeFET单个器件的模型,提出和模拟了一种由铁电场效应晶体管构成的电流灵敏放大器,该放大器各组成部分均有N型FeFET和P型FeFET构成。通过仿真结果表明:在低工作电压下,灵敏放大电路能正确的读取铁电存储器存储单元中“0”和“1”的信息;同时也正是由于铁电场效应晶体管铁电层的铁电极化,导致输出电压不能准确的稳定在静态工作点下输出电压值的大小。同时,我们还对不同“0”和“1”存储单元电流大小的该灵敏放大器的放大能力进行了仿真。