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[计算机与信息科学通信] 计算与数据科学进展 第905卷（第二届国际会议，ICACDS 2018，印度台拉登，2018年4月20-21日，修订精选论文，第一部分）|| 利用高迁移率衬底上的金属栅极高k电介质评估CMOS放大器性能
摘要： 随着对存储器和逻辑应用高性能集成电路需求的增长，工艺节点已持续微缩至14纳米。为满足性能要求，在45纳米以下节点的传统MOS结构中，高介电常数材料（如HfO?、ZrO?）已取代SiO?作为栅介质。相应地，多晶硅栅电极也被金属栅电极替代以实现与高k介质的集成。此外，为获得理想的晶体管性能，标准硅衬底已被高迁移率衬底取代。虽然CMOS制造技术发展迅速，但传统电路设计工具仍沿用常规MOS结构及其特性进行设计。本文旨在通过MATLAB仿真，采用金属栅/高k/锗结构分析CMOS共源放大器和差分放大器的频率响应，并与传统标准MOS结构放大器设计进行对比。
关键词： CMOS - 互补金属氧化物半导体，EOT - 等效氧化层厚度，CSA - 共源放大器，UGB - 单位增益带宽，基于高介电常数材料的放大器设计
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于双层栅介质的α-ITZO TFT数值模拟与优化
摘要： 本研究利用SILVACO-ATLAS软件，通过数值模拟对底栅非晶铟锡锌氧化物薄膜晶体管（a-ITZO TFT）的性能进行了优化研究。优化过程聚焦于栅介质结构设计，具体包括介质层厚度、层数及材料选择。计算获得的电学特性参数包括：单位面积栅电容（Ci）、导通电流（Ion）、开关电流比（Ion/Ioff）、阈值电压（VT）、场效应迁移率（IFE）、亚阈值摆幅（SS）以及a-ITZO沟道电阻率（q）。结果表明：在相同物理厚度条件下，采用双层介质（SiO2/HfO2）且总厚度较大（BDT=70 nm）时，其电学响应性能优于单层介质TFT。最终优化获得的参数为：Ci=3.45×10?? F/cm2，Ion=4.12×10?? A，IFE=29.34 cm2·V?1·s?1，Ion/Ioff=4.67×10?，VT=-0.45 V，SS=6.42×10?2 V/dec，q=2.60×10?2 Ω·cm。
关键词： Silvaco Atlas（西尔瓦科Atlas）、等效氧化层厚度、二氧化硅（SiO?）、非晶铟锡锌氧化物（a-ITZO）、二氧化铪（HfO?）、薄膜晶体管（TFT）、高介电常数材料（high-k）
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用金属有机化学气相沉积TiN薄膜作为p-MOSFETs金属栅电极时等离子体处理对平带电压和等效氧化层厚度影响的研究
摘要： 本研究旨在探讨采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法制备的TiN薄膜作为p-MOSFET金属栅极时，等离子体处理对平带电压(Vfb)和等效氧化层厚度(EOT)的影响。等离子体处理条件会改变MOCVD TiN的电阻与成分特性，进而调节功函数并控制阈值电压。通过促进Ti-N键形成、抑制Ti-C键比例并促使晶态化学计量比TiN相生成，等离子体处理有利于提升PMOS的Vfb偏移量。同时，该处理会加速界面氧化层形成并增大EOT。本研究发现：随着等离子体处理时间和功率的增加，EOT持续上升，但Vfb并非始终递增且存在最大值。
关键词： 等离子体处理、pMOSFETs、MOCVD TiN、等效氧化层厚度（EOT）、平带电压（Vfb）
更新于2025-09-09 09:28:46