單軸應變Si nMOS反型層量子化特性與閾值電壓研究.pdf

1、隨著MOS器件發(fā)展到深亞微米階段，單軸應變Si已已經(jīng)成為應變硅技術(shù)的主流被廣泛應用。單軸應變硅技術(shù)主要通過在傳統(tǒng)的MOSFET溝道中引入應力來增加載流子的遷移率；對器件的性能提升明顯，工藝上容易實現(xiàn)。因此，對單軸應變Si的導帶E(k)-k關(guān)系、反型層量子化特性及閾值電壓等理論研究尤為重要。
　　 作為研究反型層量子化特性以及閾值電壓的理論基礎(chǔ)，本文首先討論了剪切應力作用下布里淵區(qū)邊界X點處△1和△2'能帶之間的耦合作用及其對導帶

2、能谷極小值的改變，給出了任意單軸應力作用下每個能谷的E(k)-k關(guān)系，根據(jù)該E(k)-k關(guān)系，獲得了平行、垂直于應力方向的有效質(zhì)量；其次，討論了單軸張應力對硅nMOSFET中反型層導帶的量子化特性的影響，完成了定性和定量分析。并將應變與弛豫情況下對本征載流子濃度、本征能量、能量間距、反型層載流子距離界面的平均距離等特性作了比較，獲得了應力弱化了nMOSFET中反型層導帶量子化效應的結(jié)論；最后，基于材料的能帶結(jié)構(gòu)參數(shù)以及量子化特性，在考慮