為克服由PN結所構成器件在納米尺度所面臨的障礙
發布時間:2017/10/17 21:44:10 訪問次數:552
為克服由PN結所構成器件在納米尺度所面臨的障礙,⒛05年,中芯國際的肖德元等人TA84002F首次提出一種圓柱體全包圍柵無結場效應晶體管(Gate A11Around CylindocalJunctionless Fleld Jfect Transistor,GAACJLT)及其制作方法,它屬于多數載流子導電器件。[69~71]與傳統的MOSFET不同,無結場效應晶體管(JLT)由源區、溝道、漏區,柵氧化層及柵極組成,從源區至溝道和漏區,其雜質摻雜類型相同,沒有PN結,屬于多數載流子導電的器件。圖3,35描繪了這種簡化了的圓柱體全包圍柵無結場效應晶體管器件的結構透視圖和沿溝道及垂直于溝道方向的器件剖面示意圖。在SOI襯底上晶體管有一個圓柱體的單晶硅溝道,它與器件的源漏區摻雜類型相同(在圖中為P型)。絕緣體柵介質將整個圓柱體溝道包裹起來,在其上面叉包裹金屬柵。導電溝道與金屬柵之間被絕緣體介質隔離,溝道內的多數載流子(空穴)在圓柱體溝道體內而非表面由源極達到漏極。通過柵極偏置電壓使器件溝道內的多數載流子累積或耗盡,可以調制溝道電導進而控制溝道電流。當柵極偏置電壓大到將圓柱體溝道靠近漏極某一截面處的空穴完全耗盡掉,在這種情況下,器件溝道電阻變成準無限大,器件處于關閉狀態。由于柵極偏置電壓可以從360°方向將圓柱體溝道空穴由表及里將其耗盡,這樣大大增強了柵極對圓柱體溝道的控制能力,有效地降低了器件的閾值電壓。由于避開了不完整的柵氧化層與半導體溝道界面,載流子受到界面散射影響有限,提高了載流子遷移率。此外,無結場效應晶體管屬于多數載流子導電器件,沿溝道方向,
靠近漏極的電場強度比常規反型溝道的MC)S晶體管要來得低,器件的性能及可靠性得以大大提高。
為克服由PN結所構成器件在納米尺度所面臨的障礙,⒛05年,中芯國際的肖德元等人TA84002F首次提出一種圓柱體全包圍柵無結場效應晶體管(Gate A11Around CylindocalJunctionless Fleld Jfect Transistor,GAACJLT)及其制作方法,它屬于多數載流子導電器件。[69~71]與傳統的MOSFET不同,無結場效應晶體管(JLT)由源區、溝道、漏區,柵氧化層及柵極組成,從源區至溝道和漏區,其雜質摻雜類型相同,沒有PN結,屬于多數載流子導電的器件。圖3,35描繪了這種簡化了的圓柱體全包圍柵無結場效應晶體管器件的結構透視圖和沿溝道及垂直于溝道方向的器件剖面示意圖。在SOI襯底上晶體管有一個圓柱體的單晶硅溝道,它與器件的源漏區摻雜類型相同(在圖中為P型)。絕緣體柵介質將整個圓柱體溝道包裹起來,在其上面叉包裹金屬柵。導電溝道與金屬柵之間被絕緣體介質隔離,溝道內的多數載流子(空穴)在圓柱體溝道體內而非表面由源極達到漏極。通過柵極偏置電壓使器件溝道內的多數載流子累積或耗盡,可以調制溝道電導進而控制溝道電流。當柵極偏置電壓大到將圓柱體溝道靠近漏極某一截面處的空穴完全耗盡掉,在這種情況下,器件溝道電阻變成準無限大,器件處于關閉狀態。由于柵極偏置電壓可以從360°方向將圓柱體溝道空穴由表及里將其耗盡,這樣大大增強了柵極對圓柱體溝道的控制能力,有效地降低了器件的閾值電壓。由于避開了不完整的柵氧化層與半導體溝道界面,載流子受到界面散射影響有限,提高了載流子遷移率。此外,無結場效應晶體管屬于多數載流子導電器件,沿溝道方向,
靠近漏極的電場強度比常規反型溝道的MC)S晶體管要來得低,器件的性能及可靠性得以大大提高。
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