栅介质材料及尺寸对薄膜晶体管性能影响研究

论文摘要

系统地对基于高介电常数材料HfO2和传统的介质材料SiO2这两种不同栅介质层材料的硅薄膜晶体管进行建模并对不同尺寸和温度条件下的薄膜晶体管的工作特性进行了研究.获得了不同沟道长度和沟道宽度,不同栅介质层厚度和不同温度条件下的薄膜晶体管的工作特性曲线.通过对比发现,薄膜晶体管的饱和电流与沟道长度和栅介质层厚度成反比,与沟道宽度成正比,与理论计算一致.随着温度的升高,薄膜晶体管的载流子迁移率和阐值电压都在逐渐减小,因而饱和电流值逐渐减小;在相同栅介质层尺寸和温度条件下,基于HfO2的薄膜晶体管相对于基于SiO2的薄膜晶体管具有更高的电流开关比,更低的阈值电压和更小的泄漏电流.因此,基于高介电常数栅介质材料的薄膜晶体管相对于基于SiO2的薄膜晶体管具有更好的性能.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 裴智慧,秦国轩

关键词: 薄膜晶体管,高介电常数,栅介质材料,栅介质尺寸

来源: 南京大学学报(自然科学) 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 材料科学,无线电电子学

单位: 天津大学微电子学院,天津市成像与感知微电子技术重点实验室

基金: 国家自然科学基金(61871285),天津市自然科学基金(18JCYBJC15900)

分类号: TN321.5;TB302

DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2019.05.005

页码: 740-749

总页数: 10

文件大小: 1145K

下载量: 83

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