Статьи автора

Моделирование кремниевых полевых конических GAA-нанотранзисторов со стековым SiO2/HfO2 подзатворным диэлектриком

Номер выпуска 3 от 16.09.2025

Обсуждаются вопросы моделирования электрофизических характеристик кремниевого конического полевого GAA-нанотранзистора. Разработана аналитическая модель тока стока транзистора с полностью охватывающим коническим затвором со стековым подзатворным оксидом SiO₂/HfO₂ с учетом влияние заряда межфазной ловушки на границе раздела Si/SiO₂. Для моделирования распределения потенциала в конической рабочей области при условии постоянной плотности ловушек получено аналитическое решение уравнения Пуассона с использованием метода параболической аппроксимации в цилиндрической системе координат с соответствующими граничными условиями. Модель потенциала была использована для разработки выражения для тока стока GAA-нанотранзистора со стековым подзатворным оксидом. Численно исследованы ключевые электрофизические характеристики в зависимости от плотности ловушек и толщин слоев SiO₂ и HfO₂.

94 0

Температурные зависимости напряжения пробоя высоковольтного КНИ LDMOS транзистора

Номер выпуска 5 от 16.09.2025

Обсуждаются результаты исследования температурных зависимостей напряжения пробоя мощных КНИ nLDMOS транзисторов с длинной областью дрейфа с топологическими нормами 0.5 микрон. Основное внимание сфокусировано на влиянии механизма генерации и пассивации ловушек на границе раздела Si/SiO₂ в сильных электрических полях. Экспериментально и теоретически проанализирована зависимость напряжения пробоя в диапазоне температуры окружающей среды от -60^о С до 300^о С и определен диапазон температур от 25° С до 220° С, где напряжение пробоя практически постоянно. Рассмотрена возможность восстановления уровня напряжения пробоя после длительного периода покоя, что является предпосылкой для продления срока эксплуатации устройства.

96 0

ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ГРАНИЦЫ НА ВАРИАТИВНОСТЬ ВАХ КРЕМНЕВЫХ ПОЛЕВЫХ GAA НАНОТРАНЗИСТОРОВ

Номер выпуска 2 от 20.03.2025

Влияние различных источников вариативности на производительность транзисторов возрастает по мере перехода к трехмерным архитектурам, причем неравномерность границы рабочей области транзистора является одним из основных факторов, способствующих этому увеличению. В данной работе исследуется вариативность ключевых параметров кремниевых полевых GAA нанотранзисторов с нелегированной цилиндрической рабочей областью с различными длинами рабочей области от 25 до 10 нм для демонстрации влияния масштабирования. Флуктуации характеристик анализируются для двух значений длины корреляции 10 нм и 20 нм и диапазона среднеквадратичных значений отклонений границы в диапазоне от 0.4 до 0.85 нм. Для исследуемых ключевых параметров - пороговое напряжение, токи I и I значения стандартного отклонения для транзисторных структур с разной длиной канала отличаются примерно в 2 раза. При этом закономерности вариативности ключевых параметров имеют функционально отличающийся характер. Следствием этого является немасштабируемость методов оптимизации влияния вариативности из-за эффекта неравномерности границы.

15 0

Моделирование кремниевых полевых с полностью охватывающим затвором нанотранзисторов с высоким <i>k</i> подзатворного диэлектрика

Номер выпуска 4 от 16.09.2025

Обсуждаются электрофизические характеристики кремниевого цилиндрического с полностью охватывающим затвором полевого нанотранзистора с диэлектриками подзатворного окисла Al₂O₃ и HfO₂. Результаты численного моделирования показывают, что использование диэлектриков с высоким k оказывает заметное влияние на все основные характеристики транзистора по сравнению с оксидом кремния. Из полученных данных следует, что при масштабировании степень деградации электро-физических характеристик транзистора коррелирует с уровнем k – она снижается с ростом k. Это связываем с тем, что уменьшение влияния затвора на характеристики транзисторной структуры, особенно в подпороговой области, частично компенсируется использованием диэлектриков с высоким k.

10 0

Влияние деградации горячих носителей на характеристики высоковольтного КНИ транзистора с большой областью дрейфа

Номер выпуска 5 от 16.09.2025

Обсуждаются результаты исследования влияния деградации горячих носителей на электрофизические характеристики мощных LDMOS (laterally-diffused metal-oxide semiconductor) транзисторов, выполненных по технологии “кремний на изоляторе”, с длинной областью дрейфа с топологическими нормами 0.5 микрон. Анализ деградации горячих носителей в высоких электрических полях выполнен на основании экспериментальных результатах и дополнительном использовании аналитической модели. Физическое происхождение данного механизма связано с образованием ловушек на границе раздела Si/SiO₂. С помощью численного анализа и экспериментов электрические характеристики КНИ nLDMOS-транзисторов рассмотрены в широком диапазоне управляющих напряжений с целью изучения влияния на зону безопасной эксплуатации и надежность устройства в условиях деградации горячих носителей. Результаты этих исследований позволяют сделать вывод о возможности 20%-го расширения зоны безопасной эксплуатации.

14 0