具有夹层的垂直U型栅极TFET的设计

• 作者: 郭浩 朱慧珑 黄伟兴
• 来源期刊: 半导体技术
• 关键词: 隧穿场效应晶体管(TFET) Si0.3Ge0.7 带带隧穿(BTBT) 平均亚阈值摆幅 开关电流比
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 半导体器件|Semiconductor Devices
• 页码范围: 532-538
• 页数: 7页
• 分类号: TN386
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.07.007

摘要

通过使用工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真技术提出了一种新型的带有夹层的垂直U型栅极隧穿场效应晶体管(TFET)结构.该器件是通过优化基于Ge的栅极金属核垂直纳米线TFET结构获得的.通过在沟道中增加重掺杂夹层,器件的平均亚阈值摆幅(SSavg)得到了改善;又通过改变器件的源极和漏极材料,器件的开关电流比(Ion/Ioff)得到了改善.对夹层的掺杂浓度和厚度以及沟道的高度也进行了优化.最终优化后的器件开态电流为220 μA/μm,关态电流为3.08×10-10μA/pm,SSavg为8.6 mV/dec,表现出了优越的性能.与初始器件相比,该器件的SSavg减小了 77％,Ion/Ioff增加了两个数量级以上.此外,提出了针对该器件的可行的制备工艺步骤.因此,认为该器件是在超低功耗应用中非常具有潜力的候选器件.