Model prądu drenu i pojemności w dwubramkowym tranzystorze MOS o krótkim kanale

• Autorzy: Sawicka A. , Łukasiak L. , Jakubowski A. , Tomaszewski D.

Warianty tytułu

EN

Model of drain current and capacitances in a short-channel double-gate MOSFET

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono nowy model prądu drenu i pojemności w symetrycznym, niedomieszkowanym, dwubramkowym tranzystorze MOS. Model obejmuje wybrane efekty krótkiego kanału (zależność napięcia progowego od długości kanału, nasycenie prędkości nośników, modulacja efektywnej długości kanału i napięcia dren-żródło, wzrost gęstości ładunku w kanale indukowany napięciem drenu, obniżenie wysokości bariery indukowane napięciem drenu). Model zaimplementowano w języku opisu sprzętu Verilog-A, a jego dokładność została zweryfikowana w oparciu o symulacje przeprowadzone za pomocą pakietu ATLAS.

EN

A new model of drain current and capacitances in a symmetrical, undoped DG MOSFET is proposed. The new model includes several short-channel effects (dependence of threshold voltage on channel length, velocity saturation, effective channel-length and drain-source voltage modulation, drain-induced charge enhancement, drain induced barrier lowering). The model was implemented in Verilog-A Hardware Description Language. Its accuracy is verified by means of a comparison with ATLAS simulations.

Słowa kluczowe

PL

modele ładunkowe; modele typu compact; tranzystor dwubramkowy; efekt krótkiego kanału

EN

charge-based modeling; compact modeling; DG MOSFET; short-channel effects

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 2
• Strony: 80--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Sawicka A.

autor

Łukasiak L.

autor

Jakubowski A.

autor

Tomaszewski D.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Bibliografia

• [1] Wong H.-S. P.:"Beyond the Conventional Transistor". Solid-State Electron., vol. 49. pp. 755-762, 2005.
• [2] Colinge J. R.: Multiple-Gate SOI MOSFETs. Solid-State Electron., vol. 48, pp. 897-905, 2004.
• [3] Ortiz-Conde A., Garcia-Sanchez F. J., Muci J.: Rigorous Analytic Solution for the Drain-Current of Undoped Symmetric Dual-Gate MOSFETs. Solid State Electron., vol. 49, no. 4, pp. 640-647, 2005.
• [4] Taur Y., Liang X., Wang W., Lu H.: Continuous, Analytic Drain-Current Model for DG MOSFETs. IEEE Electron Device Lett., vol. 25, no. 2, pp. 107-109, 2004.
• [5] He J., Xi X., Lin C. H., Chan M., Niknejad A., Hu C.: A Non-Charge-Sheet Analytic Theory for Undoped Symmetric Double-Gate MOSFET From the Exact Solution of Poisson's Equation Using SSP Approach, in Proc. Workshop Compact Model., NSTI-Nanotech, Boston, MA, 2004, pp. 124-127.
• [6] Sallese J.-M., Krummenacher F., Pregaldiny F., Lallement C., Roy A., C. Enz.: A Design Oriented Charge-Based Current Model for Symmetric DG MOSFET and its Correlation with the EKV Formalism. Solid-State Electron., vol. 49, pp. 485-489, 2005.
• [7] Iniguez B. et al.: Compact Modeling Solutions For Nanoscale Double-Gate and Gate-All-Around MOSFETs. IEEE Trans. Electron Dev. vol. 53, no. 9, pp. 2128-2141, 2006.
• [8] Lime F., Iniguez B., Moldovan O.: A Quasi-Two-Dimensional Compact Drain-Current Model for Undoped Symmetric Double-Gate MOSFETs Including Short-Channel Effects. IEEE Trans. Electron Dev. vol. 55, no. 6, pp. 1441-1448, 2008,
• [9] Diagne B. et al.: Explicit Compact Model for Symmetric Double-Gate MOSFET Including Solutions for Small-Geometry Effects. Solid-State Electron., vol. 52, pp. 99-106, 2008.
• [10] Sawicka A. el al.: Modelowanie wybranych efektów krótkiego kanału w dwubramkowyrn tranzystorze MOS. Elektronika, vol. 9, pp. 123-126. 2008.
• [11] Chouksey S., Fossum J. G.: DICE: A Beneficial Short-Channel Effect in Nanoscale Double-Gale MOSFETs. IEEE Trans. Electron Dev., vol. 55, pp. 796-802, 2008.
• [12] Caughey D.M., Thomas R. E.: Carrier Mobilities in Silicon Empirically Related to Doping and Field. Proc. IEEE, vol. 55, no. 12, pp. 2192-2193, Dec. 1967.
• [13] Song J. el al.: A Review on Compact Modeling of Multiple-Gate MOSFETs. IEEE Trans. on Circuits and Systems, vol. 56, no.8, pp. 1858-1869, 2009.
• [14] Ward D. et al.: A Charge-Oriented Model for MOS Transistor Capacitances. IEEE J. Solid State Circuits, vol. 13, no. 5, pp. 703-708, 1978.
• [15] Verilog-AMS Language Reference Manual v.2.3.1, 2009.
• [16] ATLAS User's Manual, Silvaco Inc. 2006.
• [17] Moldovan O. et al.: Explicit Analytical Charge and Capacitance Models of Undoped Double-Gate MOSFETs. IEEE Trans. Electron Dev. Vol. 54, pp. 1718-1724, 2007.