叠加纳米板场效应晶体管与SiC层的泄漏和热可靠性优化
Cong Li1, Yali Shao2, Fengyu Kuang1
1School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710071, China.
Micromachines
|April 27, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的碳化物-纳米板场效应晶体管 (SiC-NSFET) 结构. 它提高了先进的半导体设备的泄漏电流抑制和热可靠性.
科学领域:
- 半导体设备物理 半导体设备物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 先进的电子材料先进的电子材料
背景情况:
- 穿孔式拦截器 (PTS) 兴奋剂有效地减少了晶体管中的泄漏电流.
- 传统的PTS兴奋剂可以增加带对带 (BTBT) 泄漏.
- 底氧化物隔离纳米板场效应晶体管 (BOX-NSFETs) 提供了减少的泄漏,但面临热可靠性挑战和移动性限制.
研究的目的:
- 提出和评估一种新的SiC-NSFET结构,以提高泄漏电流和热可靠性.
- 解决传统PTS兴奋剂和BOX-NSFETs的局限性.
- 为下一代先进节点晶体管提供设计指南.
主要方法:
- 利用了全面的技术计算机辅助设计 (TCAD) 模拟.
- 提出了一个SiC-NSFET结构,其中PTS注仅在门下,SiC层在源/排水下.
- 将拟议的结构与传统的PTS和BOX-NSFET设计进行比较.
主要成果:
- 与传统的PTS结构相比,SiC-NSFET结构显著抑制了基板泄漏电流.
- 拟议的SiC-NSFET通过避免与底氧化物相关的应力减轻来减轻自热效应 (SHE).
- 热可靠性问题得到改善,而通道应力保持不变,与BOX-NSFET不同.
结论:
- SiC-NSFET的设计提供了卓越的泄漏电流抑制和增强的热可靠性.
- 这种结构克服了BOX-NSFET在热管理和p型设备移动性方面的局限性.
- 这些发现为优化先进半导体节点中的泄漏和热性能提供了关键的设计见解.
