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简化小尺寸MOS晶体管SPICE模型关键参数的研究

谢翠琴

  集成电路经历了由小规模、中规模、大规模到目前超大规模集成电路的发展,电路集成度的不断提高,主要源于半导体器件的尺寸持续缩小及生产工艺的不断进步。随着集成电路规模的扩大以及工艺的不断复杂化,用手工技术或者实验的方法去完成电路的设计已经是不可能的,为了能够准确地对集成电路进行设计和分析,必需使用计算机辅助设计模拟软件,SPICE就是电路设计领域最具代表性的模拟工具。为了适应集成电路技术与电路仿真技术的发展,SPICE在其中建立了多个级别的MOSFET模型。 由于MOS器件尺寸的不断缩小,从而产生了窄沟道效应、短沟道效应、载流子速度饱和效应等多种二级效应,使得原本适用于长沟道MOS晶体管的MOS3模型已不再适用于小尺寸MOS晶体管,而BSIM模型虽然能够精确地描述MOS晶体管的器件特性,但模型自身包含的参数太多,计算太复杂,不利于工程设计人员的使用。 本文就是针对以上这种情况,选取实际工艺下的NMOS为例,通过对MOS3模型的理论计算结果与BSIM模型的仿真结果进行比较分析,找出简化MOSFET模型的关键参数,用实际的计算去发现短沟道MOSFET模型的关键参数,并对模型进行修正,以适用于LDD和HALO结构的小尺寸MOS晶体管,由于MOS3模型比BSIM模型的模型参数少得多,因此可以将MOS3模型改造成简化的纳米MOSFET模型。……   
[关键词]:MOSFET;简化SPICE模型;关键参数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:安徽大学2010年