纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型

作     者：张梦 姚若河 刘玉荣 Zhang Meng;Yao Ruo-He;Liu Yu-Rong

作者机构：华南理工大学电子与信息学院 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2020年第69卷第5期

页      面：174-181页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61871195) 广东省科技项目(批准号:2019B010143003)资助的课题~~ 

主　　题：电子温度 迁移率降低 热载流子效应 温度梯度 沟道热噪声 

摘      要：随着CMOS工艺的发展,热载流子效应对沟道热噪声的影响随着器件尺寸的降低而增大,传统热噪声模型未能准确表征沟道的热噪声.本文通过解能量平衡方程,得到电子温度表达式,并结合沟道漏电流表达式,建立了沟道热噪声模型.利用建立的电子温度表达式,该热噪声模型考虑了热载流子效应的影响,并且在计算热噪声的过程中考虑了电子温度对迁移率降低的影响以及温度梯度对热噪声的影响.通过分析与计算,结果显示,随着器件尺寸的减小,温度梯度对电子温度产生显著影响,使得热载流子效应的影响增大,热载流子效应对热噪声的增长作用超过了迁移率降低对热噪声的减小作用,最终导致热噪声增大.本文建立的沟道热噪声模型可应用于纳米尺寸金属-氧化物半导体场效应晶体管器件的噪声性能分析及建模.