型半導(dǎo)體器ppt課件-文庫吧資料
2025-05-10 22:05本頁面
【正文】 率2DEG濃度和運(yùn)動的變化實(shí)現(xiàn)對輸入信號的控制與放大 同上 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 38 167。更高的頻率稱為亞毫米波帶。 微波器件 ? 微波頻率覆蓋范圍從 1GHz（ 109Hz）到1000GHz，相應(yīng)的波長從 30cm到 。C metal electrode H. Dai, et al, Nature 395, 878 (1998). 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 32 Infrastructure: Nanotube CVD Generation I 1 mm 1 mm nm in diameter nm in diameter Highquality nanotubes can be grown at specific positions 60 50 40 30 20 100IDS(nA) VDS(V )Vg: 4 V 0 V 2 V 6 V Nanotube transistor can be easily produced. Si back gate SiO2 S D 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 33 Toward Integrated Nanotube Systems Si back gate SiO2 K n type S D Potassium source 6005004003002001000IDS (nA)VDS (V )Vg: 6 V 4 V 2 V 0 V Potassium doping: 1. Heat up a potassium source。 Rich and versatile properties. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 29 CNT is a tubular form of carbon with diameter as small as 1 nm. Length: few nm to cm. CNT is configurationally equivalent to a two dimensional graphene sheet rolled into a tube. CNT exhibits: 1. Carrier mobility ~ 100,000 cm2/Vs 2. Young’s modulus over 1 Tera Pascal, as stiff as diamond。 納米器件 基本問題： 器件尺寸縮小對工藝技術(shù)的挑戰(zhàn) 柵氧化層減薄的限制 量子效應(yīng)的影響 雜質(zhì)隨機(jī)分布的影響 閾值電壓減小的限制 源、漏區(qū)串聯(lián)電阻的影響 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 24 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 25 SOI MOS器件 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 26 Crosssectional view of a selfaligned polysilicon gate transistor with LOCOS isolation 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 27 圍柵 MOS器件 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 28 Building Blocks for Nanoelectronics Carbon Nanotubes Nanowires Quantum Dots Advantages for onedimensional nanostructures: Atomic precision available via chemical synthesis。雜質(zhì)起伏主要反映在器件閾值電壓的起伏上。所以，對深亞微米、亞 MOS ULSI器件必須考慮量子力學(xué)（ QM）效應(yīng)。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 21 ? 二維量子化 深亞微米器件的溝道摻雜濃度高達(dá) 3 1017cm－ 3以上，柵氧化層低達(dá) ~5nm，在 1～幾伏電壓下，即可使表面反型層的電場強(qiáng)度很強(qiáng)，表面能帶強(qiáng)烈彎曲，使載流子被局域在很窄的溝道勢阱內(nèi)，這種局域化導(dǎo)致垂直于界面方向載流子運(yùn)動的量子化，使傳導(dǎo)載流子成為只能在平行界面方向運(yùn)動的二維電子氣。在深亞微米時期，器件二維模型，聯(lián)解泊松方程、連續(xù)性方程和瞬態(tài)玻爾茲曼方程，進(jìn)行數(shù)值分析，但計算量很大，并不可取。漂移速度過沖現(xiàn)象在 GaAs等高遷移率半導(dǎo)體中為實(shí)驗(yàn)所普遍證實(shí)。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 20 ? 漂移速度過沖 速度過沖是非穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計過程的產(chǎn)物，要以非穩(wěn)態(tài)玻爾茲曼方程求解，或用蒙特卡羅方法來處理。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 2022/6/1 Theory of Semiconductor Devices 19 ? 遷移率的強(qiáng)電場效應(yīng)和漂移速度飽和 遷移率的電場效應(yīng)對于提高深亞微米和 ULSI MOSFET的電流驅(qū)
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