基于PSP擴(kuò)展的SOI MOSFET模型研究.pdf

1、隨著器件特征尺寸的減小，體硅CMOS遇到了許多技術(shù)上的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，短溝道效應(yīng)（SCE）和二極管泄漏電流的增加使得體硅技術(shù)很難遵循摩爾定律繼續(xù)向前發(fā)展。相比于體硅CMOS技術(shù)，全介質(zhì)隔離技術(shù)使得SOI擁有眾多的優(yōu)點(diǎn)，如消除了體硅CMOS的閂鎖效應(yīng)、功耗低等。電路仿真是IC電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，要求器件有精確的模型。雖然BSIMSOI被認(rèn)定為工業(yè)SOI MOSFET標(biāo)準(zhǔn)模型，但是其物理意義并不明確且參數(shù)眾多，影響模型提取的效率，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求

2、。
　　本文對(duì)SOI MOSFET的器件結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理和器件模型進(jìn)行深入分析，在體硅標(biāo)準(zhǔn)模型PSP103的基礎(chǔ)上，考慮SOI特有的物理效應(yīng)，研究適用于SOI MOSFET的表面勢(shì)模型。文章的主要工作如下：
　?。?）詳細(xì)闡述了SOI MOSFET的器件結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理，深入分析了SOI MOSFET器件特性，同時(shí)比較了現(xiàn)有SOI MOSFET模型的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)SOI MOSFET模型研究奠定基礎(chǔ)。
　　（2）在深入研究

3、體硅模型PSP103的基礎(chǔ)上，結(jié)合SOI特有的襯底效應(yīng)、浮體效應(yīng)、自熱效應(yīng)、體接觸模型和背柵效應(yīng)，建立了適用于SOI MOSFET的PSP擴(kuò)展模型。
　?。?）基于現(xiàn)有的測(cè)試條件和器件工藝，采用合理的直流特性、交流特性測(cè)試方案，對(duì)SOI MOSFET進(jìn)行了測(cè)試。
　?。?）基于DC、CV測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)PSP擴(kuò)展模型的提取流程進(jìn)行優(yōu)化，提出適合PSP擴(kuò)展模型的Local-Global參數(shù)提取流程，建立了Global直流模型。

4、r>　?。?）分析討論SOI MOSFET射頻模型，研究射頻寄生特別是襯底網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的提取方法。選擇合適的小信號(hào)S參數(shù)的測(cè)試方案，從SOI MOS Varactor中提取襯底的寄生參數(shù)，根據(jù)實(shí)際工藝和提取的寄生參數(shù)，研究襯底的寄生參數(shù)與尺寸的縮放關(guān)系。根據(jù)提出的襯底寄生參數(shù)與尺寸的縮放關(guān)系，計(jì)算并直接應(yīng)用到SOI MOSFET中，再進(jìn)行剩余寄生參數(shù)的提取，對(duì)提取的參數(shù)進(jìn)行尺寸縮放研究，建立了Global射頻模型。
　?。?）通過(guò)對(duì)比