量子点浮置栅量子线沟道三栅结构单电子场效应管存储特性的数值模拟

• 作者: 丁宏林 余林蔚 刘奎 张贤高 陈坤基 黄信凡
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 三栅单电子FET存储器 量子效应 薛定谔方程 泊松方程
• 年，卷（期）: 2008,（11）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、热学和力学性质
• 页码范围: 7052-7056
• 页数: 5页
• 分类号: O6|O4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.11.055

摘要

通过建立二维薛定谔方程和泊松方程数值模型,对基于硅量子点浮置栅和硅量子线沟道三栅结构单电子场效应管(FET)存储特性进行了研究.通过在不同尺寸、栅压和不同写入电荷条件下,对硅量子线沟道中电子浓度的二维有限元自洽数值求解,研究了在纳米尺度下硅量子线沟道中量子限制效应和电荷分布对于器件特性的影响.模拟结果发现,沟道的导通阈值电压随着尺寸的缩小而提高,并随浮置栅内存储的电子数目的增加而明显升高.然而,这样的增加趋势在受到纳米尺度沟道中高电荷密度的影响下将出现非线性饱和趋势.进一步研究发现,当沟道尺寸较小时,沟道内的强量子限制效应能够有效地抑制非线性饱和趋势.另外,由于沟道阈值电压偏移量能灵敏地反映出浮置栅内电子数目的变化,这也为多值存储功能提供了可能.