【正文】 N型襯底上生長(zhǎng)著一層超薄的干熱二氧化硅，在二氧化硅上面覆蓋了一層多晶硅，該多晶硅作為柵極。圖表17給出了漏極一定時(shí)的IdVGS 曲線(xiàn)，由曲線(xiàn)可以看出，當(dāng)漏極電壓一定時(shí)，柵壓很小的時(shí)候，不存在導(dǎo)電溝道，管子截止。隨著柵極電壓的增大，出現(xiàn)反型層，當(dāng)大于開(kāi)啟電壓時(shí)，溝道寬度和載流子濃度隨柵極電壓增大而增加，源漏電流開(kāi)始成線(xiàn)性增長(zhǎng)。仿真結(jié)果與NMOS的特性與理論分析相符。圖表18 為該仿真器件的IdVDS曲線(xiàn)，由理論知識(shí)得，當(dāng)柵極電壓小于開(kāi)啟電壓時(shí)，沒(méi)有導(dǎo)電溝道形成，所以無(wú)論漏源間加多大電壓，總不會(huì)有漏極電流的出現(xiàn)，圖中紅色輸出曲線(xiàn)即為截止時(shí)的輸出曲線(xiàn)，；當(dāng)柵極電壓大于開(kāi)啟電壓時(shí)，在柵極下方會(huì)形成導(dǎo)電溝道，此時(shí)在漏源區(qū)分別加上電壓，就會(huì)產(chǎn)生漏極電流，當(dāng)漏源間電壓較小時(shí)，漏極電流隨漏源間電壓呈線(xiàn)性增長(zhǎng)，此時(shí)MOSFET工作在線(xiàn)性區(qū)，繼續(xù)增大漏源間的電壓，導(dǎo)電溝道出現(xiàn)夾斷，此后，漏極電流不再隨漏源間電壓的增大而變化，漏極電流值只與柵極電壓有關(guān)，此時(shí)，MOSFET工作在飽和區(qū)。、說(shuō)明NMOS的輸出特性曲線(xiàn)隨柵極電壓的不同而變化。仿真得到的結(jié)構(gòu)輸出圖及MOSFET的特性均與理論分析相符。4 結(jié)論半導(dǎo)體器件的要求越來(lái)越高，制造工藝越來(lái)越復(fù)雜、流程多，時(shí)間長(zhǎng)，全部用工藝實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)器件進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，已經(jīng)失去了其可行性，用TCAD工具代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，已經(jīng)成為新器件早期開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要途徑。本文利用仿真軟件，利用現(xiàn)有的模擬軟件，用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的方法，在計(jì)算機(jī)上建立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與模擬相結(jié)合，可用于對(duì)器件工藝及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的TCAD工具，仿真出了MOSFET的結(jié)構(gòu)及基本特性。按著實(shí)際的工藝步驟進(jìn)行仿真，離子濃度分布與實(shí)際結(jié)構(gòu)中了離子濃度分布相符，模擬出的結(jié)構(gòu)即為實(shí)際的MOSFET結(jié)構(gòu)。對(duì)仿真的器件進(jìn)行特性模擬，在其柵極施加上不同的柵極電壓，得到了相應(yīng)的輸出曲線(xiàn)。CMOS工藝在不斷發(fā)展，就需要解決越來(lái)越多的工藝問(wèn)題，解決MOSFET面臨的各種挑戰(zhàn)。因此，仿真是半導(dǎo)體器件得以進(jìn)一步發(fā)展的重要工具，器件仿真在器件開(kāi)發(fā)初期代替了實(shí)驗(yàn)，節(jié)省了大量資金，將開(kāi)發(fā)周期大大縮短，其重要性是不可忽視的。謝辭本論文是在青島大學(xué)物理科學(xué)院?jiǎn)胃P教授的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、準(zhǔn)備工作、研究方法、仿真軟件的學(xué)習(xí)、仿真流程、參數(shù)的設(shè)置、仿真數(shù)據(jù)的分析到到論文的撰寫(xiě)，均得到單老師的悉心指導(dǎo)。單福凱老師不辭勞苦、誨人不倦的高尚品質(zhì)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度以及老師們的博學(xué)多才都使我終身受益。在此，謹(jǐn)向給我諄諄教導(dǎo)、關(guān)懷備至的單福凱老師表示最誠(chéng)摯的感謝和深深的敬意。在最初的理論學(xué)習(xí)及后期的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，論文的撰寫(xiě)方面均得到了學(xué)姐以及身邊同學(xué)的支持和幫助，在此向他們表示衷心的感謝。衷　心感　謝在百忙之中評(píng)　閱論　文和參加答　辯的各位專(zhuān)　家、教授。感謝四年來(lái)青島大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院全體老師對(duì)我的教育和培養(yǎng)。感謝物　理科學(xué)學(xué)　院的所有同　學(xué)對(duì)我的關(guān)　心和幫　助。感謝我的父　母和家人，感謝　他們給予我無(wú)　私的愛(ài)與堅(jiān)　強(qiáng)的支持。最后衷心感　謝所有關(guān)　心和幫　助我的親　人、師　長(zhǎng)和朋　友。參考文獻(xiàn)[1] 袁占生， 鄭文杰，MOSFET特性研究，內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2010年1月,第25卷，第1期[2] 尹勝連， 馮彬，TCAD技術(shù)及其在半導(dǎo)體工藝中的應(yīng)用[期刊論文]半導(dǎo)體技術(shù)，2008,33(6)[3] . 利用TCAD方法優(yōu)化設(shè)計(jì)金屬柵CMOS工藝及電路[期刊論文]東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2006,36(4)[4] 劉 影 丁紅梅 半導(dǎo)體器件模擬方法研究 大眾科技 2011年第10期[5] 肖德元,陳國(guó)慶，“半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望“ 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展，2006年11月，第26卷，第4期[6] 甘學(xué)溫，杜剛，肖志廣，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與模擬相結(jié)合用于IC優(yōu)化設(shè)計(jì)的TCAD工具 北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2002年9月，第38卷，第5期[7] 高粼澤，TFT與MOSFET 之比較分析 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì) No. 14, the 192th issue Jul. 2009[8] 華偉，“新型功率MOS器件的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)”Semiconductor Technology July 2001[9] Chang Eun Kim, Edward Namkyu Cho, Pyung Moon, Gun Hee Kim, Dong Lim Kim, Hyun Jae Kim, and Ilgu Yun, “DensityofStates Modeling of SolutionProcessed InGaZnO ThinFilm Transistors ” IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 31, NO. 10, OCTOBER 2010[10] JunHyun Park, Kichan Jeon, Sangwon Lee, Sunil Kim, Sangwook Kim, Ihun Song,Chang Jung Kim, Jaechul Park, Youngsoo Park, Dong Myong Kim and Dae Hwan Kim，”Extraction of Density of States in Amorphous GaInZnO ThinFilm Transistors by Combining an Optical Charge Pumping and Capacitance–Voltage Characteristics” IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 29, NO. 12, DECEMBER 2008[11] Brijesh Kumar, B. K. Kaushik and Y. S. Negi ,Poornima Mittal, Amritakar Mandal,” Organic Thin Film Transistors Characteristics Parameters, Structures and their Applications” 9781424494774/11/$ 169。2011 IEEE[12] Sang Ho Rha, Un Ki Kim, Jisim Jung, Hyo Kyeom Kim, Yoon Soo Jung, Eun Suk Hwang, Yoon Jang Chung, Mijung Lee, JungHae Choi, and Cheol Seong Hwang,” The Electrical Properties of Asymmetric Schottky Contact ThinFilm Transistors with AmorphousIn2Ga2ZnO7” IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 60, NO. 3, MARCH 2013[13] D. B. Thomasson, M. Dayawansa, J. H. Chang, and T. N. Jackson, “Thin Active Layer a–Si:H ThinFilm Transistors” IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 18, NO. 3, MARCH 1997[14] TzeChing Fung, ChiaoShun Chuang, Charlene Chen, Katsumi Abe, Robert Cottle, Mark Townsend, Hideya Kumomi, and Jerzy Kanicki “TzeChing Fung, ChiaoShun Chuang, Charlene Chen, Katsumi Abe, Robert Cottle, Mark Townsend, Hideya Kumomi, and Jerzy Kanicki “JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 106, 084511 2009[15] Cherkaev, . Makarov, .， Kalinin, . “The mathematical modeling of the MOStransistors fabrication technique in modern TCADsystems“ Electron Devices and Materials, 2008. EDM 2008. 9th International Workshop and Tutorials on[16] 斯特里特曼（Streetman,.）,巴納里杰（Banerjee,.）著，何小威等譯，固態(tài)電子器件，第6版，人民郵電出版社，[17] 胡文平著，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，科學(xué)出版社，201135