東南大學碩士論文雙面柵mosfet的模型研究與結(jié)構(gòu)設計

1、摘 要雙面柵M O S F E T是一種新型的 器件結(jié)構(gòu).由 于具有上、 下兩個柵， 增強了對溝道的 控制能力。與常規(guī)的MO S F E T器 件相比，雙面柵M O S F E T具有許 多優(yōu)點: 接近理想的亞闡 值斜率、 較高 的載流子遷移率、高的跨導和電流驅(qū)動能力、較好地克服器件的短溝道效應、控制截止時的源漏泄漏電流、有效的抑制與消除MO s器件的二級效應以及較強的抗輻射能力等。因此，雙面柵 MO S F E T被 認為是M O s

2、 器件的 柵長縮小到深亞微米量級時， 最具 有發(fā) 展前 途的一種新型器件。本論文的 研究丁作主要是在對雙面柵M O S F E T 的模型的進一步分析和研究的基礎上， 結(jié)合具體工藝條件， 進行雙面 柵 M O S F E T的 結(jié)構(gòu)及工藝 流程設計， 并進行流水實驗， 一方面驗證我們以 前的 理論，另一方面設 計了具體可行的 雙面 柵M O S F E T的結(jié)構(gòu)和工藝方案。本論文首先介紹了雙面柵 MO S F E 1 ，的發(fā)展的必然性，

3、以及日前的研究狀況。討論了雙面柵M O S F E T的結(jié) 構(gòu)設計時需要考慮的問 題，以 及柵長尺寸縮小時的一些規(guī)則。接著， 介紹了國外研究的幾種新型雙面柵 MO S F E T的結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)工藝。 在借鑒和分析的基礎上，結(jié)合具體的工藝條件， 設計了幾種雙面柵M O S F E T 的結(jié)構(gòu)及工藝，比 較了 這兒種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 及工藝實現(xiàn)的難度。然后，對 雙面 柵MO S F E T 的理論分析和計算， 根 據(jù)等電 位近似及硅膜的體反型機理

4、， 推導出了 器件的電 流電 壓關系， 及跨導特性， 亞閩 值特性等。 從理論上分析雙面柵M O S F E T 的各個參數(shù)對器件性能的影響。 為進行具體的 工藝設計打下 理論基礎。并且，在二維器件 模擬軟件M E D I C I 中， 模 擬了雙面柵 MOS F E T的各個特性曲線，進一步驗證了雙面柵 MO S F E T的理論模型。還建立了雙面柵MO S F E T的基于外部 表格的S P I C E 模型，可以用于電 路中 進行

5、S P I C E 模擬。最后，在初步的結(jié)構(gòu)、工藝設計和理論分析的基礎上，結(jié)合具體的工藝條件，設計了兩種相對比較容易實現(xiàn)的 雙面柵M O S F E T的 結(jié)構(gòu) 及工藝 ( 一種基于S O I 及鍵合工藝的水平雙面柵M O S F E T ,另一種基于雙極工藝的垂直雙面柵MO S F E T ) ，進行了詳細的工藝及版圖設計。由于時間的限制，只對基于雙極工藝的垂直雙面柵 MO S F E T進行了流水實驗。關鍵字:雙面柵MO S F E

6、 T , S P I C E ， 自對準柵，水平雙面柵 MO S F E T , 垂直雙面柵MOS F E T戈7 9 0 9 9 0學 位 論 文 獨 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。 盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外， 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果， 也不包含為獲得東南大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。 與我一同工作的同志對本研究所做的

7、任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽 名 : 絲五一 日期 : 2 竺 且關于學位論文使用授權(quán)的說明東南大學、中國科學技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學位論文的復印 件和電 子文檔， 可以采用影印、 縮印 或其他復制手段保 存論文。 本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。 除在保密期內(nèi)的保密論文外， 允許論文被查閱和借閱， 可以公布 ( 包括刊登) 論文的全部或部分內(nèi)容。 論文的公布 ( 包括刊登)授權(quán)東南