基于 SPICE 模型的负电容垂直纳米线 FET 器件-电路级研究
新兴技术
2020-02-11 v1
摘要
本研究提出了一种基于 BSIM-CMG 模型与 Landau-Khalatnikov（LK）方程的负电容垂直纳米线场效应晶体管（NC VNW-FET）的 SPICE 模型。受短栅长限制，高性能 NC VNW-FET 缺乏可控且集成的结构。我们提出了一种面向亚 3nm 节点的 NC VNW-FET 新结构。此外，为理解并改进 NC VNW-FET，将 S 形极化-电压曲线（S 曲线）划分为四个区域，并提出了若干新设计规则。利用该 SPICE 模型实现了器件-电路协同优化。研究了栅功函数（WF）与负电容的协同设计。通过仿真环形振荡器分析电路能量-延迟，结果表明在低电源电压下 NC VNW-FET 可在等延迟条件下实现高达 88% 的显著能量降低。本研究给出了一种分析基于 NC 的器件与电路性能的可信方法，并揭示了 NC VNW-FET 在低功耗应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2002.03726,
title = {The Investigation of Negative Capacitance Vertical Nanowire FETs Based on SPICE Model at Device-Circuit Level},
author = {Weixing Huang and Huilong Zhu and Kunpeng Jia and Zhenhua Wu and Xiaogen Yin and Qiang Huo and Yongkui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03726},
year = {2020}
}