全耗尽阶梯掺杂沟道围栅MOSFET二维解析模型

摘要

采用分离变量法求解柱坐标系下二维泊松方程,建立了考虑耗尽电荷和自由电荷的全耗尽阶梯掺杂沟道围栅MOSFET的二维体电势模型,并在此基础上得到阈值电压和亚阈值摆幅的解析模型。研究了不同区域长度和漏压下的表面势,分析了不同掺杂的区域长度和掺杂浓度对器件性能的影响。结果表明,与均匀掺杂的GAA MOSFET相比,阶梯掺杂结构不仅降低了漏端电场,而且能更好地抑制短沟道效应和热载流子效应;通过对掺杂区域参数进行优化,可以提高器件的可靠性。