基于FDSOI的TFET和MOSFET总剂量效应仿真

• 作者: 任青华 俞文杰 刘强 刘晨鹤 赵兰天 闵嘉华 陈治西
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: 隧穿场效应晶体管(TFET) 总剂量(TID)效应 开关特性 能带结构 阈值电压
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 可靠性
• 页码范围: 464-470,487
• 页数: 8页
• 分类号: TN386
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.06.012

摘要

对基于全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)的隧穿场效应晶体管(TFET)器件和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件进行了总剂量(TID)效应仿真,基于两种器件不同的工作原理,研究了总剂量效应对两种器件造成的电学影响,分析了辐照前后TFET和MOSFET的能带结构、载流子密度等关键因素的变化.仿真结果表明:两种器件在受到较大辐射剂量时(1 Mraa (Si)),TFET受辐射引起的固定电荷影响较小,仍能保持较好的开关特性、稳定的阈值电压;而MOSFET则受固定电荷的影响较大,出现了背部导电沟道,其关态电流增加了几个数量级,开关特性发生了严重退化,阈值电压也严重地向负电压偏移.此外,TFET的开态电流会随着辐照剂量的增加而减小,这与MOSFET的表现恰好相反.因此TFET比MOSFET有更好的抗总剂量效应能力.