Poly-Si_(1-x)Ge_x栅应变SiN型金属-氧化物-半导体场效应管栅耗尽模型研究

摘要

基于对Poly-Si_(1-x)Ge_x栅功函数的分析,通过求解Poisson方程,获得了Poly-Si_(1-x)Ge_x栅应变SiN型金属-氧化物-半导体场效应器件(NMOSFET)垂直电势与电场分布模型.在此基础上,建立了考虑栅耗尽的Poly-Si_(1-x)Ge_x栅应变Si NMOSFET的阈值电压模型和栅耗尽宽度及其归一化模型,并利用该模型,对器件几何结构参数、物理参数尤其是Ge组分对Poly-Si_(1-x)Ge_x栅耗尽层宽度的影响,以及栅耗尽层宽度对器件阈值电压的影响进行了模拟分析.结果表明:多晶耗尽随Ge组分和栅掺杂浓度的增加而减弱,随衬底掺杂浓度的增加而增强;此外,多晶耗尽程度的增强使得器件阈值电压增大.所得结论能够为应变Si器件的设计提供理论依据.