量子阱Si／SiGe／SiP型场效应管阈值电压和沟道空穴面密度模型

摘要：

si材料中较低的空穴迁移率限制了si互补金属氧化物半导体器件在高频领域的应用．针对SiGeP型金属氧化物半导体场效应管（PMOSFET）结构，通过求解纵向一维泊松方程，得到了器件的纵向电势分布，并在此基础上建立了器件的阈值电压模型，讨论了Ge组分、缓冲层厚度、Si帽层厚度和衬底掺杂对阈值电压的影响．由于SiGe沟道层较薄，计算中考虑了该层价带势阱中的量子化效应．当栅电压绝对值过大时，由于能带弯曲和能级分裂造成SiGe沟道层中的空穴会越过势垒到达Si／SiO2界面，从而引起器件性能的退化．建立了量子阱SiGePMOSFET沟道层的空穴面密度模型，提出了最大工作栅电压的概念，对由栅电压引起的沟道饱和进行了计算和分析．研究结果表明，器件的阈值电压和最大工作栅压与SiGe层Ge组分关系密切，Ge组分的适当提高可以使器件工作栅电压范围有效增大．

关键词：SiGe、P型场效应管、阈值电压、量子阱、空穴面密度

所属期刊栏目：61

分类号：TN322.8(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金61076097,60936005资助的课题

在线出版日期：2012-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：348-354