基于PSP擴展的SOI MOSFET模型研究.pdf

1、隨著器件特征尺寸的減小，體硅CMOS遇到了許多技術上的問題和挑戰(zhàn)，短溝道效應（SCE）和二極管泄漏電流的增加使得體硅技術很難遵循摩爾定律繼續(xù)向前發(fā)展。相比于體硅CMOS技術，全介質(zhì)隔離技術使得SOI擁有眾多的優(yōu)點，如消除了體硅CMOS的閂鎖效應、功耗低等。電路仿真是IC電路設計的基礎，要求器件有精確的模型。雖然BSIMSOI被認定為工業(yè)SOI MOSFET標準模型，但是其物理意義并不明確且參數(shù)眾多，影響模型提取的效率，無法滿足用戶的需求

2、。
　　本文對SOI MOSFET的器件結構、工作機理和器件模型進行深入分析，在體硅標準模型PSP103的基礎上，考慮SOI特有的物理效應，研究適用于SOI MOSFET的表面勢模型。文章的主要工作如下：
　　（1）詳細闡述了SOI MOSFET的器件結構和工作機理，深入分析了SOI MOSFET器件特性，同時比較了現(xiàn)有SOI MOSFET模型的優(yōu)缺點，為后續(xù)SOI MOSFET模型研究奠定基礎。
　?。?）在深入研究

3、體硅模型PSP103的基礎上，結合SOI特有的襯底效應、浮體效應、自熱效應、體接觸模型和背柵效應，建立了適用于SOI MOSFET的PSP擴展模型。
　?。?）基于現(xiàn)有的測試條件和器件工藝，采用合理的直流特性、交流特性測試方案，對SOI MOSFET進行了測試。
　　（4）基于DC、CV測試數(shù)據(jù)，對PSP擴展模型的提取流程進行優(yōu)化，提出適合PSP擴展模型的Local-Global參數(shù)提取流程，建立了Global直流模型。

4、r>　　（5）分析討論SOI MOSFET射頻模型，研究射頻寄生特別是襯底網(wǎng)絡參數(shù)的提取方法。選擇合適的小信號S參數(shù)的測試方案，從SOI MOS Varactor中提取襯底的寄生參數(shù)，根據(jù)實際工藝和提取的寄生參數(shù)，研究襯底的寄生參數(shù)與尺寸的縮放關系。根據(jù)提出的襯底寄生參數(shù)與尺寸的縮放關系，計算并直接應用到SOI MOSFET中，再進行剩余寄生參數(shù)的提取，對提取的參數(shù)進行尺寸縮放研究，建立了Global射頻模型。
　?。?）通過對比