导　　师： 邓婉玲

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 近年来，电子技术的革新不断推动着超大规模集成电路（VLSI）产业迅猛发展，但随着等比例尺寸的不断缩小，传统的平面MOSFET器件的电学性能逐渐接近物理极限。由此引发的不仅仅是增加技术的难度，还导致了许多小尺寸器件中出现的非理想二次效应，尤其是不可控的短沟道效应（Short-Channel Effects，SCEs），如漏致势垒降低（Drain Induced Barrier Lowering。DIBL）、亚阈值斜率（Subthreshold Slope。SS）退化和阈值电压滚降，最终导致器件电学性能下降。　　针对以上存在的问题，为了改善器件性能使之符合半导体国际技术发展路线图，抑制SCEs，改善SS的退化和DIBL效应，三栅鳍式场效应晶体管（Triple-Gate Fin Field Effect Transistors，TG FinFETs）作为纳米尺寸下的互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）结构上的一项创新，已成为有效解决SCEs问题的器件。本论文考虑了SCEs，针对未掺杂或轻掺杂的短沟道体硅TG FinFETs器件，首先从理论上分析器件几何结构参数的变化对TG FinFETs器件基本电学特性中的源漏电流（Ids）、阈值电压（Vth），以及因SCEs而引起的阈值电压滚降量（th?V）、SS和DIBL的影响。其中几何结构参数主要包括栅氧化层厚度、沟道长度、鳍的宽度和鳍的高度。　　基于以上的理论分析，再利用半导体工艺模拟以及器件模拟工具(Technology Computer Aided Design，TCAD)对该器件进行工艺和器件两方面的仿真。首先进行TG FinFETs的工艺仿真，仿真得到器件的几何结构图;然后进行器件仿真，考虑了SCEs。仿真过程中，通过一、二和三维显示工具随时显示仿真的结果。其中一维的转移和输出特性曲线，可以分析器件的基本电学特性;Ids、Vth、 th?V、SS、DIBL随几何结构参数变化的曲线，可作为日后设计器件几何结构尺寸的参考;二、三维的器�

关 键 词： 三栅鳍式场效应晶体管 阈值电压 短沟道效应 亚阈值摆幅 漏致势垒降低 电学特性 数值仿真

领　　域： [电子电信—物理电子学]