设计一个理想的n沟道多晶硅栅MOSFET(VT=0.65v,tox=30nm,L=1.25µm,Qss=1.5x1011cm-2),使得在VGS=2.5V,VDS=0.1V时,漏电流ID=50µA。利用Silvaco TCAD工具开展器件设计与仿真:基于上述参数仿真对应nMOSFET的输出特性曲线;根据器件尺寸缩减原则(恒定电场原则),按照每一代器件面积缩小一半的标准,额外设计4代器件,仿真得到阈值电压随工艺节点的变化情况?
提供参考实例【Silvaco TCAD仿真10——MOSFET结构仿真】,链接:https://blog.csdn.net/weixin_41788560/article/details/120803791
可以先使用Silvaco TCAD工具输入所提供的参数进行仿真,得到nMOSFET的输出特性曲线。然后可以按照恒定电场原就对器件进行面积缩减,并使用Silvaco TCAD工具对每一代器件进行仿真,得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
注意下恒定电场原就是指在缩小器件尺寸的同时保持电场相对强度不变,这意味着在缩小器件面积时应当同时调整其他参数(例如栅极宽度、栅极深度等),以使得电场相对强度保持不变。
具体实现步骤如下:
1、在Silvaco TCAD工具中创建nMOSFET器件模型,输入所提供的参数(VT=0.65v,tox=30nm,L=1.25μm,Qss=1.5x1011cm-2)。
2、设置仿真条件,包括VGS和VDS的值(VGS=2.5V,VDS=0.1V)。
3、运行仿真,得到nMOSFET的输出特性曲线。
4、基于恒定电场原就,调整器件参数(例如栅极宽度、栅极深度等),使得器件面积缩小一半。
5、再次运行仿真,得到新一代器件的输出特性曲线。
6、重复步骤4-5,得到后续几代器件的输出特性曲线。
7、分析所有器件的输出特性曲线,得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
注意下恒定电场原就是指在缩小器件尺寸的同时保持电场相对强度不变,因此在调整器件参数时,需要注意如何使用其他参数来抵消面积缩小带来的电场强度变化。
仅供参考,望采纳,谢谢。
首先,你可以使用 Silvaco TCAD 工具来设计基于理想参数的 n 沟道多晶硅栅 MOSFET,然后仿真得到输出特性曲线。
然后,你可以根据器件尺寸缩减原则(恒定电场原则)来设计其他四代器件,每一代器件面积缩小一半。每代器件的理想参数都要根据面积缩小而相应调整。例如,对于第二代器件,你可以将 L 减半,然后根据恒定电场原则调整其他参数(例如 tox、Qss 等)使得器件的特性不变。
最后,你可以使用 Silvaco TCAD 工具对每代器件进行仿真,得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
先使用Silvaco TCAD工具输入所提供的参数进行仿真,得到nMOSFET的输出特性曲线。然后可以按照恒定电场原就对器件进行面积缩减,并使用Silvaco TCAD工具对每一代器件进行仿真,得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
注意下恒定电场原就是指在缩小器件尺寸的同时保持电场相对强度不变,这意味着在缩小器件面积时应当同时调整其他参数(例如栅极宽度、栅极深度等),以使得电场相对强度保持不变。
为了设计一个理想的n沟道多晶硅栅MOSFET,满足在VGS = 2.5V和VDS = 0.1V时,漏电流ID = 50 µA,需要使用Silvaco TCAD工具进行器件设计和仿真。具体来说,首先需要以给定的参数(VT = 0.65 V,tox = 30 nm,L = 1.25 µm,Qss = 1.5 x 10^11 cm^-2)为基础进行器件仿真,得到对应nMOSFET的输出特性曲线。
然后,根据器件尺寸缩减原则(恒定电场原则),按照每一代器件面积缩小一半的标准,额外设计4代器件。在这个过程中,需要仿真得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
希望对你有帮助,望采纳。
首先,根据给定的参数(VT=0.65v,tox=30nm,L=1.25µm,Qss=1.5x1011cm-2)进行仿真,得到对应nMOSFET的输出特性曲线。
然后,利用器件尺寸缩减原则(恒定电场原则),设计4代器件,每一代器件面积缩小一半。最后,使用Silvaco TCAD工具对新设计的4代器件进行仿真,得到阈值电压随工艺节点的变化情况。
多沟道 MOSFET 器件设计与仿真的流程:
1.使用 Silvaco TCAD 工具建立一个多沟道 MOSFET 的电路模型,并设置参数 VT=0.65v、tox=30nm、L=1.25µm、Qss=1.5x1011cm-2。
2.运行仿真,并调整输入参数 VGS 和 VDS,使得在 VGS=2.5V、VDS=0.1V 时,漏电流 ID=50µA。
3.根据器件尺寸缩减原则,按照每一代器件面积缩小一半的标准,设计 4 代器件。
4.依次仿真每一代器件,并记录仿真结果中的阈值电压。
5.绘制阈值电压随工艺节点的变化情况的曲线,并分析结果。