考虑热串扰的NSFET与CFET新型热网络模型及电-热耦合研究
新兴技术
2025-06-17 v1 硬件体系结构
摘要
随着技术节点持续缩小，纳米片场效应晶体管（NSFET）和互补场效应晶体管（CFET）成为3纳米及以下节点的有效候选器件。然而，由于器件尺寸缩小，NSFET和CFET的自热与器件间热串扰问题变得更加严重。准确计算器件的自热与热串扰，并研究逻辑门等器件的电-热特性具有重要意义。在本工作中，提出了一种考虑邻近器件热串扰的热网络模型，能够精确计算自热与热串扰。对NSFET和CFET的电-热特性进行了比较，发现CFET的自热和热串扰更为严重。进一步研究了由NSFET和CFET组成的逆变器、逻辑门和环形振荡器的电-热特性。与NSFET相比，由CFET组成的逻辑门和环形振荡器受自热影响更为严重，应给予额外关注。本文提出的热网络模型可进一步用于研究器件和电路的热优化策略，以提升电学性能，实现设计-工艺协同优化（DTCO）。
引用
@article{arxiv.2506.12264,
title = {A Novel Thermal Network Model and Electro-Thermal Coupling Study for NSFETs and CFETs Considering Thermal Crosstalk},
author = {Tianci Miao and Qihang Zheng and Yangyang Hu and Xiaoyu Cheng and Jie Liang and Liang Chen and Aiying Guo and Jingjing Liu and Kailin Ren and Jianhua Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12264},
year = {2025}
}