Анализ средствами TCAD токов утечки 45-нм МОП транзисторной структуры с high-k диэлектриком

МОП-транзистор; high-k диэлектрик; ток утечки; физические модели; TCAD.

Балансировка кремниевых датчиков угловой скорости в процессе изготовления, Выбор базовых схемотехнических решений для проектирования библиотек цифровых ячеек, ...

УДК 621.382.323 Анализ средствами TCAD токов утечки 45-нм МОП транзисторной структуры с high-k диэлектриком <...> Kharitonov1 1National Research University «Higher School of Economics» (Moscow Institute of Electronics and Mathematics) 2Institute of Design Problems in Microelectronics of the Russian Academy of Scienes, Moscow Проведено тестирование встроенных в Sentaurus TCAD моделей электрофизических эффектов. <...> Выбраны модели, обеспечивающие адекватное описание глубокосубмикронных МОПТ-структур с high-k диэлектриком затвора. <...> Рассчитаны токи утечки 45-нм МОПТ-структуры с поликремниевым затвором и SiO2, SiO2/HfO2, HfO2 диэлектриком затвора. <...> Показано, что замена традиционного диэлектрика SiO2 на эквивалентный ему диэлектрик HfO2 на несколько порядков уменьшает ток утечки затвора за счет исключения влияния эффекта туннелирования. <...> При этом пороговое напряжение, ток насыщения, подвижность носителей в канале, крутизна ВАХ деградируют в допустимых пределах 10–20%. <...> The models of electro-physical effects built-into Sentaurus TCAD have been tested. <...> Основным материалом, используемым в качестве подзатворного диэлектрика в МОПТ <...> ЭЛЕКТРОНИКА Том 20 1 2015 Анализ средствами TCAD токов утечки... структурах, остается диоксид кремния SiO2 [1]. <...> Однако при достижении размеров канала менее 50 нм эффективная толщина подзатворного SiO2 составляет менее 1 нм, что примерно равно трем моноатомным слоям. <...> Такая малая толщина подзатворного диэлектрика приводит к значительному росту токов утечки через затвор из-за квантового эффекта туннелирования. <...> С целью предотвращения этого эффекта в качестве материала для подзатворного оксида используются диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью – high-k диэлектрики. <...> . Применение high-k материала позволяет увеличить физическую толщину затвора, за счет этого многократно уменьшается ток утечки затвора и при этом сохраняется на требуемом уровне большинство основных параметров МОПТ-структур (емкость подзатворного оксида, ток насыщения, крутизна, пороговое напряжение и др.) <...> . Для расчетов характеристик МОПТ-структур вводится эффективная толщина <...>

• Похожие документы из РУАЭСТ
• |
• Похожие документы из Руконт