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目前,半导体产业正在经历着巨大的变革,半导体器件的结构不在仅仅局限于传统的平面结构,而是向着三维立体化的新型器件结构发展。双栅MOSFET, FinFET,以及围栅MOSFET等多栅器件的出现和应用给工艺带来了更多的挑战。同时,新的器件结构和新的器件材料的结合将使得器件特征长度进一步缩小,与量子效应等相关的新的物理模型越来越多的被引进到新型器件建模之中。本文主要研究纳米尺度器件的建模及其物理参数对器件的影响,对器件的小型化所带来的问题和改进进行了详细的分析和讨论。本文首先分别建立了双栅/围栅肖特基势垒源/漏结构的MOS场效应晶体管(SBS/D MOSFETs)的电势模型和阂值电压模型。并且将量子力学效应(Quantum mechanical effect)以及肖特基势垒降低效应(Schottky barrier lowering effect)加入到模型之中。本文所建模型适用于掺杂沟道,当器件尺寸进入到纳米尺度以后,少数掺杂原子就能使沟道内的掺杂浓度达1018cm-3,非人为控制的掺杂常常会对器件沟道产生很大影响。在此基础上,针对SB S/D器件的缺点,文中作者对肖特基源漏掺杂隔离(Dopant Segregated)器件的电流电压特性进行了详细的分析,并与普通SB器件的特性进行了对比。此外,本文又利用非平衡格林函数法求解双栅器件,我们的研究工作主要是沟道中意外的掺杂原子对器件的I-V特性的影响。从量子力学输运的角度分析器件的性能,对器件的亚阈值特性以及器件所受到的DIBL效应的影响进行深入的讨论。并且,详细的分析了掺杂原子的个数以及掺杂原子的位置对器件特性影响。本论文主要是对纳米尺度的器件结构进行建模和仿真,着重从量子力学机制的角度考虑器件特性所受到的影响。多栅器件的应用可以大大提高集成电路的性能,是半导体工业发展的必然趋势。因而,对已经进入到纳米尺度的多栅器件的建模与仿真,将对未来器件的发展有一定的意义。