基于物理且闭式的低温 CMOS 亚阈值摆幅模型
介观与纳米尺度物理
2023-09-26 v2
摘要
低温半导体器件模型在设计量子器件控制系统以及评估低温冷却对高性能计算的优势方面至关重要。特别是，由能带尾引起的亚阈值摆幅饱和是低温 MOSFET 解析模型中必须包含的重要现象，因为它给出了具有调谐阈值电压的专用低温 CMOS 技术中泄漏功耗和电源电压的理论下限。以往的基于物理的建模需要计算无闭式解的函数，违背了快速高效模型评估的初衷。迄今为止，仅有经验提出的表达式为闭式。本文通过推导从室温到低温亚阈值摆幅完整饱和趋势的基于物理且闭式的模型，弥补了这一缺口。所提模型与取自商用 28-nm 体硅 CMOS 技术、低至 4.2 K 的长器件与短器件实验数据进行了对比。
引用
@article{arxiv.2212.11943,
title = {Physics-Based and Closed-Form Model for Cryo-CMOS Subthreshold Swing},
author = {Arnout Beckers and Jakob Michl and Alexander Grill and Ben Kaczer and Marie Garcia Bardon and Bertrand Parvais and Bogdan Govoreanu and Kristiaan De Greve and Gaspard Hiblot and Geert Hellings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11943},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Transactions on Nanotechnology