双栅极mos晶体管器件的设计与研究开题报告
2022-01-11 16:45:59
全文总字数:3005字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
双栅极(dual-gate)mosfet理论上可以应用于射频(rf)集成电路,存储器及图像显示等,这种mosfet的两个栅极都可以控制电流大小。在 射频电路的应用上,双栅极mosfet的第二个栅极可以用来做增益、混频器或是 频率转换的控制。在存储器应用上第二个栅极可以用作复位功能。在图像显示应用中可以作清零图像使用。
国内外研究现状
由加州大学berkeley分校电气工程和计算机科学系的hu cherning教授领导研究开发的鳍状场效应晶体管。相比于单栅极mos管,这种结构的晶体管泄漏电流和静态功耗都更小,驱动电流更大。
由lucent technologies公司开发的垂直置换栅mosfet,这种晶体管的特点是源在沟道之上,漏在沟道之下,沟道和栅极垂直,栅极实在移走牺牲层后留下的空间里的多晶硅置换而成。1987年 , balestra提出了增强型双栅 mosfet 在强反型条件下的工作模型。在 balestra的模型 中 ,背栅的氧化层比正面栅要厚 ,因此在正背面栅上分别加电压 vg1、vg2 ,且 vg2= kvg1 ,系数 k与硅膜 的厚度以及正、背面栅的阈值电压有关。 其结构相当于两个普通体硅mosfet的简单并联。1994年 , 日本在多年研究如何优化双栅mosfet的阈值电压的基础上提出了 p n 多晶硅双栅mosfet。
2. 研究的基本内容
根据金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的工作原理用comsol这款仿真软件来仿真一个顶部底部都有门的双栅极MOSFET,通过改变两个门级的栅极电压来控制漏极电流的输出,并研究其内部电子、空穴的分布,绘制出特性曲线,分析结果。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
2018.2.5 学习使用仿真软件comsol
2018.2.10 运用comsol软件案例库案例完成mesfet仿真模拟
2018.3.12 简单设计双栅mos管的几何结构
4. 参考文献
辛艳辉,《对称三材料双栅应变硅金属氧化物半导体场效应晶体管二维解析模型》,2014.
双栅mosfet的研究与发展--《微电子学》,2000.