薄层SOI结构电容-电压表征技术OA
Capacitance-voltage characterization of thin SOI
随着晶体管尺寸的不断缩小,有源层厚度需进一步减薄,这为通过电容-电压法提取物理参数带来了新的挑战.为此,提出了一种通过虚拟金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)结构串联实现薄层硅绝缘体(Thin Silicon-on-Insulator,TSOI)结构的无损电容-电压表征方法.首先,引入虚拟MOS结构串联方法,将TSOI结构的电容-电压建模转化为两个背靠背的虚拟MOS结构的电容-电压建模.接着,基于硅膜厚度与耗尽区宽度、德拜长度及反型层厚度之间的关系,构建了理想和实际薄层TSOI结构的低频和高频电容-电压模型.通过使用半导体器件仿真软件Synopsys TCAD进行数值模拟,验证了所提模型的正确性与有效性.
As transistor dimensions continue to scale down,reducing the thickness of the active layer become increasingly critical,posing new challenges for extracting physical parameters using capacitance-voltage(C-V)methods.This paper proposes a non-destructive C-V characterization method for thin Silicon-on-insulator(TSOI)structures,using a series-connected virtual metal-oxide-semiconductor(MOS)structure.This approach begins by introducing a series method with virtual MOS structures to convert the C-V modeling of the TSOI structure into the modeling of two back-to-back virtual MOS structures.Subsequently,low-frequency and high-frequency C-V models are developed for both ideal and practical TSOI,based on the relationships among the silicon film thickness,depletion region width,Debye length,and inversion layer thickness.Numerical simulations performed with semiconductor device simulation software Synopsys TCAD validate the correctness and effectiveness of the proposed model.
李曼;张欣怡;姚佳飞;张珺;杨可萌;郭宇锋
南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,江苏 南京 210023||南京邮电大学 集成电路科学与工程学院,江苏 南京 210023
信息技术与安全科学
TSOI硅膜厚度电容-电压虚拟MOS结构串联方法
thin Silicon-on-insulator(TSOI)Silicon film thicknesscapacitance-voltage(C-V)series connection method of virtual metal-oxide-semiconductor(MOS)structures
《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2026 (2)
48-55,8
国家自然科学基金(62334003,U23B2042)、江苏省科技成果转化项目(SJ223008)和南京市科技计划(202309003)资助项目
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