导通类型可调的无掺杂MOS场效应晶体管
2021-11-02靳晓诗
微处理机 2021年5期
李 权,靳晓诗
(沈阳工业大学信息科学与工程学院,沈阳110870)
1 引言
随着技术的不断发展,集成电路向着更小尺寸方向不断发展,这就对作为集成电路的基本单元——MOSFET器件提出了同样的要求。传统的MOSTET器件,即金属-氧化物-半导体场效应晶体管,其导通机理是基于不同载流子类型而表现为不同的导通类型,即可分为N-MOSFET和P-MOSFET两种。传统器件每次工作只会工作在一种工作模式下,器件功能单一,可实现功能少,这与现代科技的发展要求产生了一定的差距。因此人们对MOSFET的要求进一步提高,不仅要求在尺寸上达到更小的级别,同时也要求在器件功能上实现更多可能的选择[1]。同时,MOSFET器件导通机理受到漂移、扩散的的影响,热压阈值也只能降到65mV/dec,因此降低热压阈值也是目前需要解决的问题之一。综合考虑上述问题,在此提出一种新型场效应晶体管,在器件尺寸上进一步缩小,并在保证正常MOSFET的逻辑功能的基础上,通过对控制栅施加不同电压,实现不同导通类型之间的可调互换,灵活地适应更为复杂的新技术需求。
2 器件设计与工作原理
2.1 器件关键参数
所设计器件以双侧浮动栅极结构来实现导通类型的可调,且具有无掺杂的特点,其在Silvaco TCAD软件中Devedit模块中生成的平面示意图如图1所示。所设计结构的关键参数已在图中标出[2]。

图1 平面示意图及关键参数标注
由图中可见该器件同时具有控制导通类型的双侧浮动栅极和中央控制栅极。在栅极与硅体之间用HfO(2二氧化铪)作为绝缘层,外侧周围则用SiO2来做绝缘层。……
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