全能硅纳米线隧道FET的电位解析电流模型

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本文主要探讨了"基于分析电位的全能栅极纳米线隧道场效应晶体管(GAA-NW-TFET)模型"。在当前先进的微电子器件发展中,GAA架构的硅纳米线隧道FET因其高集成度、低功耗特性而备受关注。作者 Ying Liu、Jin He、Mansun Chan 等来自北京大学深圳SOC实验室、PKU-HKUST深圳-香港联合机构以及香港科技大学电子与计算机工程系的研究人员合作,他们针对这一前沿技术提出了一个新颖的模型。 在研发过程中,研究人员首先解决了三维泊松方程,以获取纳米线隧道FET(NW-TFET)器件在通道方向上各个分区区域的表面势分布。这个步骤对于理解电流传输机制至关重要,因为表面势决定了电子的行为和迁移效率。通过考虑带间隧穿(BTBT)效应,模型能够更精确地模拟这种复杂的量子现象。 接着,作者利用Kane表达式构建了一个电流模型,该模型能够量化电荷载流子通过纳米线通道时的隧穿电流。这个模型的建立不仅考虑了传统导电机制,还包含了BTBT对电流的贡献,从而提高了模型的准确性。 为了验证模型的有效性,研究者将模型预测的结果与商业化的三维技术计算机辅助设计(TCAD)模拟进行了对比。结果显示,两者之间的良好一致性表明,所提出的分析电位模型能够有效地预测GAA-NW-TFET的实际性能,这对于优化器件设计和性能预测具有重要意义。 关键词:全能栅极(GAA)、纳米线隧道FET、表面势、带间隧穿、三维泊松方程、电流模型。本文的研究成果对于推动GAA-NW-TFET技术的进一步发展和实际应用具有较高的理论价值和实践指导意义。