GeOI MOSFET器件模型及表面預處理技術研究.pdf

1、為了克服Si基MOSFET的物理極限，滿足下一代CMOS集成電路低功耗，高性能的要求，絕緣層上硅(SOI)結構MOSFET被認為是未來具有較大潛力的MOS器件。高k柵介質的應用也使得高遷移率的Ge取代Si作為MOSFET的溝道材料成為現(xiàn)實。因此既具有SOI結構優(yōu)勢，又滿足高遷移率的絕緣層上鍺(GeOI) MOSFET引起了廣泛的興趣。然而，高k柵介質與Ge溝道之間易形成不穩(wěn)定的GeOx氧化物，引起GeOI MOSFET的性能退化。因此本

2、文主要圍繞Ge/高k柵介質的界面特性展開研究，探討了LaAlON和LaSiON兩種高k柵介質與Ge接觸的界面特性以及以HfON為高k柵介質時，采用YON鈍化層對界面特性的影響。兩組實驗均探討了等離子體表面處理對界面特性的影響。理論方面，研究了GeOI MOSFET閾值電壓和亞閾斜率模型以及量子效應對電特性的影響。
　　理論方面開展的工作有：
　　(1)通過對溝道區(qū)的二維泊松方程的求解，并且考慮柵電極與源漏區(qū)表面產生的所有邊緣

3、電容對溝道電勢的影響建立了閾值電壓和亞閾斜率模型?；诖四Ｐ?，研究了邊緣電容對閾值電壓和亞閾斜率的影響；
　　(2)采用密度梯度模型研究了量子效應對亞閾斜率，漏致勢壘降低(DIBL)效應，閾值電壓和通斷態(tài)電流的影響。仿真結果表明，量子效應對前柵電學控制能力產生影響，使DIBL效應增強，閾值電壓增大，通斷態(tài)電流減小。
　　實驗方面開展的工作有：
　　(1)研究不同的高k柵介質LaAlON和LaSiON以及在濺射高k柵介質