负电容双栅无结场效应晶体管：关于摆幅、过驱动与短沟道效应的基于电荷的建模研究
应用物理
2020-12-11 v2
摘要
本文基于电荷模型，提出了对称长沟道双栅无结晶体管中负电容（NC）效应的解析预测模型。特别地，我们研究了铁电层厚度对 I-V 特性的影响。重要的是，我们模型首次预测负电容可最小化短沟道效应并增强电流过驱动，从而实现低功耗工作和更有效的晶体管尺寸微缩，同时其对降低亚阈值斜率的效应表现出系统性改善，在高电流水平（0.1 {\textmu}A/{\textmu}m）下具有亚热学亚阈值斜率值。我们在带 NC 的长沟道无结器件中的预测结果显示，与无结 FET 相比，开启电流提高了 6 倍。该方程组可用作探索此类技术增强及其微缩将如何影响器件在功耗性能方面主要品质因数的基础，并给出对器件物理的清晰理解。该解析模型的有效性通过在与数值 TCAD 仿真从深耗尽到积累、从线性到饱和的所有工作区域中的广泛比较得到证实。
引用
@article{arxiv.2003.01560,
title = {Negative Capacitance DG Junctionless FETs: A Charge-based Modeling Investigation of Swing, Overdrive and Short Channel Effect},
author = {Amin Rassekh and Jean-Michel Sallese and Farzan Jazaeri and Morteza Fathipour and Adrian M. Ionescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01560},
year = {2020}
}