电气工程与电子技术学报

具有高 K 栅极堆栈的无结栅极全包围 MOSFET 的温度相关亚阈值漏极电流模型

Suman Sharma、Rajni Shukla 和 MR Tripathy

本文开发了一种温度相关的亚阈值漏极电流模型，用于具有高 k 栅极堆栈的无结 (JL) 栅极全包围 (GAA) MOSFET 。使用抛物线势近似 (PPA) 求解了圆柱坐标中的泊松方程。使用提出的模型获得了通过改变栅极堆栈厚度，300-500 K 的温度变化对 JL-GAA MOSFET 亚阈值性能的影响。开发的模型还用于研究高环境温度下 JL-GAA MOSFET 的亚阈值斜率。由于掺杂浓度非常高，因此带隙变窄也包含在分析模型中。Atlas -3D 器件模拟工具已用于数值模拟。开发的具有高 k 电介质的 JL-GAA MOSFET 的温度相关模型与模拟结果非常吻合。开发的模型对于器件优化非常有用；随着器件尺寸在径向减小，氧化物厚度减少变得必要，并且需要使用高 k 堆栈作为电介质。