硅納米線晶體管閾值電壓提取技術(shù)研究.pdf

1、集成電路工藝經(jīng)過近40年的發(fā)展，取得了很大的成功。隨著器件尺寸的不斷縮小，硅平面技術(shù)將很快走到它的性能極限。人們開展了大量的研究工作，尋找傳統(tǒng)CMOS技術(shù)的替代技術(shù)。在這些研究工作中，硅納米線晶體管尤其引人注目。本文的工作就是結(jié)合Savitzky-Golay濾波技術(shù)，對(duì)硅納米線晶體管閾值電壓的提取過程進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　隨著器件尺寸進(jìn)入到納米量級(jí)，器件開態(tài)電流變得很小，測(cè)量系統(tǒng)或芯片電路及器件的噪聲會(huì)引起測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯的漲落，

2、這使得像提取器件閾值電壓等電學(xué)參量的過程變得很不穩(wěn)定。將Savitzky-Golay濾波算法引入到電學(xué)參量的提取過程中，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)或計(jì)算過程進(jìn)行平滑去噪處理，能使電學(xué)參量提取過程變得穩(wěn)定。
　　本文應(yīng)用Savitzky-Golay濾波算法對(duì)Id-Vg曲線和gm-Vg曲線進(jìn)行平滑處理，調(diào)節(jié)不同的平滑窗口長(zhǎng)度，通過尋找兩次擬合后得到的跨導(dǎo)峰值附近的數(shù)據(jù)點(diǎn)的最小失配率，確定最佳擬合窗口長(zhǎng)度，進(jìn)而求出相對(duì)應(yīng)的閾值電壓參數(shù)。Savitzky

3、-Golay濾波算法結(jié)合峰值附近曲線失配率判斷能很好地在閾值電壓參量提取過程中進(jìn)行平滑去噪處理并能穩(wěn)定地確定最終的提取參數(shù)值。
　　在利用二階導(dǎo)數(shù)法提取閾值電壓的過程中，分析了閾值電壓的抽取值與濾波器窗口長(zhǎng)度之間的關(guān)系，通過確定失配系數(shù)極小值從而找到提取閾值電壓的最佳擬合曲線。
　　通過測(cè)量數(shù)據(jù)，本文還研究了硅納米線晶體管的閾值電壓與溝道長(zhǎng)度、溝道寬度、環(huán)境溫度以及襯底偏壓的關(guān)系。這些研究對(duì)于納米級(jí)MOSFET，尤其是硅納米