用于集成電路仿真和設(shè)計的FinFET建!贐SIM-CMG標準
定 價:99 元
叢書名:微電子與集成電路先進技術(shù)叢書
- 作者:[印度] 尤蓋!ば粮瘛こ保╕ogesh Singh Chauhan)[中國]
- 出版時間:2020/9/1
- ISBN:9787111659815
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN402
- 頁碼:252
- 紙張:
- 版次:
- 開本:16開
隨著集成電路工藝特征尺寸進入28nm以下節(jié)點,傳統(tǒng)的平面MOSFET結(jié)構(gòu)已不再適用,新型的三維晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)逐漸成為摩爾定律得以延續(xù)的重要保證。本書從三維結(jié)構(gòu)的原理、物理效應(yīng)入手,詳細討論了FinFET緊湊模型(BSIM-CMG)產(chǎn)生的背景、原理、參數(shù)以及實現(xiàn)方法;同時討論了在模擬和射頻集成電路設(shè)計中所采用的仿真模型。本書避開了繁雜的公式推導(dǎo),而進行了更為直接的機理分析,力求使得讀者從工藝、器件層面理解BSIM-CMG的特點和使用方法。
本書可以作為微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電子信息工程等專業(yè)高年級本科生、研究生的專業(yè)教材和教師參考用書,也可以作為工程師進行集成電路仿真的FinFET模型手冊。
譯者序
原書前言
第1章FinFET——從器件概念到標準的緊湊模型1
1121世紀MOSFET短溝道效應(yīng)產(chǎn)生的原因1
12薄體MOSFET理論3
13FinFET和一條新的MOSFET縮放路徑3
14超薄體場效應(yīng)晶體管4
15FinFET緊湊模型——FinFET工藝與集成電路設(shè)計的橋梁5
16第一個標準緊湊模型BSIM簡史6
17核心模型和實際器件模型7
18符合工業(yè)界標準的FinFET緊湊模型9
參考文獻10
第2章基于模擬和射頻應(yīng)用的緊湊模型11
21概述11
22重要的緊湊模型指標12
23模擬電路指標12
231靜態(tài)工作點12
232幾何尺寸縮放16
233變量模型17
234本征電壓增益19
235速度:單位增益頻率24
236噪聲27
237線性度和對稱性28
238對稱性35
24射頻電路指標36
241二端口參數(shù)36
242速度需求38
243非準靜態(tài)模型46
244噪聲47
245線性度53
25總結(jié)57
參考文獻57
第3章FinFET核心模型59
31雙柵FinFET的核心模型60
32統(tǒng)一的FinFET緊湊模型67
第3章附錄 詳細的表面電動勢模型72
3A1連續(xù)啟動函數(shù)73
3A2四次修正迭代:實現(xiàn)和評估75
參考文獻80
第4章溝道電流和實際器件效應(yīng)83
41概述83
42閾值電壓滾降83
43亞閾值斜率退化89
44量子力學(xué)中的Vth校正90
45垂直場遷移率退化91
46漏極飽和電壓Vdsat92
461非本征示例(RDSMOD=1和2)92
462本征示例(RDSMOD=0)94
47速度飽和模型97
48量子效應(yīng)98
481有效寬度模型99
482有效氧化層厚度/有效電容101
483電荷質(zhì)心累積計算101
49橫向非均勻摻雜模型102
410體FinFET的體效應(yīng)模型(BULKMOD=1)102
411輸出電阻模型102
4111溝道長度調(diào)制103
4112漏致勢壘降低105
412溝道電流106
參考文獻106
第5章泄漏電流108
51弱反型電流109
52柵致源極泄漏及柵致漏極泄漏110
521BSIM-CMG中的柵致漏極泄漏/柵致源極泄漏公式112
53柵極氧化層隧穿113
531BSIM-CMG中的柵極氧化層隧穿公式113
532在耗盡區(qū)和反型區(qū)中的柵極-體隧穿電流114
533積累中的柵極-體隧穿電流115
534反型中的柵極-溝道隧穿電流117
535柵極-源/漏極隧穿電流118
54碰撞電離119
參考文獻120
第6章電荷、電容和非準靜態(tài)效應(yīng)121
61終 端 電荷121
611柵極電荷121
612漏極電荷123
613源極電荷124
62跨容124
63非準靜態(tài)效應(yīng)模型126
631弛豫時間近似模型126
632溝道誘導(dǎo)柵極電阻模型128
633電荷分段模型128
參考文獻132
第7章寄生電阻和電容133
71FinFET器件結(jié)構(gòu)和符號定義134
72FinFET中與幾何尺寸有關(guān)的源/漏極電阻建模137
721接觸電阻137
722擴散電阻139
723擴展電阻142
73寄生電阻模型驗證143
731TCAD仿真設(shè)置144
732器件優(yōu)化145
733源/漏極電阻提取146
734討論150
74寄生電阻模型的應(yīng)用考慮151
741物理參數(shù)152
742電阻分量152
75柵極電阻模型153
76FinFET 寄生電容模型153
761寄生電容分量之間的聯(lián)系153
762二維邊緣電容的推導(dǎo)154
77三維結(jié)構(gòu)中FinFET邊緣電容建模:CGEOMOD=2160
78寄生電容模型驗證161
79總結(jié)165
參考文獻166
第8章噪聲168
81概述168
82熱噪聲168
83閃 爍 噪 聲170
84其他噪聲分量173
85總結(jié)174
參考文獻174
第9章結(jié)二極管I-V和C-V模型175
91結(jié)二極管電流模型176
911反偏附加泄漏模型179
92結(jié)二極管電荷/電容模型181
921反偏模型182
922正偏模型183
參考文獻186
第10章緊湊模型的基準測試187
101漸近正確性原理187
102基準測試188
1021弱反型區(qū)和強反型區(qū)的物理行為驗證188
1022對稱性測試191
1023緊湊模型中電容的互易性測試194
1024自熱效應(yīng)模型測試194
1025熱噪聲模型測試196
參考文獻196
第11章BSIM-CMG模型參數(shù)提取197
111參數(shù)提取背景197
112BSIM-CMG模型參數(shù)提取策略198
113總結(jié)206
參考文獻206
第12章溫度特性208
121半導(dǎo)體特性208
1211帶隙問題特性208
1212NC、Vbi和ΦB的溫度特性209
1213本征載流子濃度的溫度特性209
122閾值電壓的溫度特性209
1221漏致勢壘降低的溫度特性210
1222體效應(yīng)的溫度特性210
1223亞閾值擺幅210
123遷移率的溫度特性210
124速度飽和的溫度特性211
1241非飽和效應(yīng)的溫度特性211
125泄漏電流的溫度特性212
1251柵極電流212
1252柵致漏/源極泄漏212
1253碰撞電離212
126寄生源/漏極電阻的溫度特性212
127源/漏極二極管的溫度特性213
1271直接電流模型213
1272電容215
1273陷阱輔助隧穿電流215
128自熱效應(yīng)217
129驗證范圍218
1210測量數(shù)據(jù)的模型驗證218
參考文獻220
附錄221
附錄A參數(shù)列表221
A1模型控制器221
A2器件參數(shù)222
A3工藝參數(shù)223
A4基本模型參數(shù)224
A5幾何相關(guān)寄生參數(shù)235
A6溫度相關(guān)性和自熱參數(shù)236
A7變量模型參數(shù)238