新型超陡亚阈值斜率晶体管电子书

内容提要

电子信息前沿专著系列·第二期

总序

前言

第1章 绪论

1.1 晶体管与集成电路的发展历史

1.2 平面MOSFET的缩放定律及其挑战

1.3 超陡亚阈值斜率晶体管研究现状

1.3.1 工作原理

1.3.2 TFET的研究进展

1.3.3 NC-FET的研究进展

1.3.4 Hyper-FET的研究进展

1.3.5 氧化物TFT的研究进展

1.4 超陡亚阈值斜率晶体管面临的挑战

1.5 本章小结

参考文献

第2章 环栅负电容隧穿场效应晶体管

2.1 NC-FET通用数值仿真方法

2.1.1 完全Sentaurus TCAD仿真法

2.1.2 Sentaurus-MATLAB联合仿真法

2.2 传统TFET的工作原理及缺点

2.3 短沟道GAA NC-TFET解析建模及模型验证

2.4 短沟道GAA NC-TFET的工作原理

2.4.1 电学特性

2.4.2 最短隧穿距离与最大带-带隧穿概率

2.4.3 设计准则

2.4.4 铁电材料对GAA NC-TFET电学特性的影响

2.5 本章小结

参考文献

第3章 硅基多栅负电容场效应晶体管

3.1 铁电NC-FET的Sentaurus-MATLAB联合仿真法

3.2 长沟道MFIS结构DG NC-FET解析模型

3.2.1 可动电子浓度推导

3.2.2 沟道电流解析模型

3.2.3 转移特性与输出特性

3.3 长沟道MFIS结构GAA NC-FET解析模型

3.3.1 可动电子浓度推导

3.3.2 沟道电流解析模型

3.3.3 设计准则

3.3.4 转移特性与输出特性

3.4 长沟道MFIS结构DG NC-FET解析模型实验验证

3.5 长沟道MFMIS结构DG NC-FET解析模型及应用

3.5.1 紧凑模型

3.5.2 电滞回线及其阈值电压建模

3.5.3 人工神经元电学特性研究

3.6 本章小结

参考文献

第4章 2D沟道材料负电容场效应晶体管

4.1 背栅2D MoS2 NC-FET制备

4.1.1 器件结构与工艺流程

4.1.2 HZO层铁电性的验证与测量

4.1.3 单层和多层MoS2表征

4.1.4 负DIBL效应与NDR效应

4.1.5 退火温度对器件性能的影响

4.1.6 低温性能

4.2 背栅2D NC-FET电学特性解析建模

4.2.1 长沟道背栅2D NC-FET的I-V模型

4.2.2 长沟道背栅2D MoS2 NC-FET的C-V模型

4.2.3 长沟道背栅2D MoS2 NC-FET的设计准则与设计空间

4.2.4 长沟道背栅2D MoS2 NC-FET的动态特性与本征工作频率限制

4.2.5 对长沟道背栅2D MoS2 NC-FET的静态及动态特性的影响

4.2.6 2D NC-FET的短沟道效应

4.3 本章小结

参考文献

第5章 负电容氧化物薄膜晶体管

5.1 HZO介质负电容IGZO-TFT的制备工艺与表征

5.1.1 实验制备

5.1.2 基本电学特性

5.2 负电容IGZO-TFT的工艺优化

5.2.1 退火工艺研究

5.2.2 界面优化

5.3 本章小结

参考文献

第6章 负电容无结型场效应晶体管

6.1 传统JLT的工作原理及其挑战

6.2 DG NC-JLT的数值仿真研究

6.2.1 结构及数值仿真方法

6.2.2 转移特性

6.2.3 工作原理

6.2.4 亚阈值斜率特性

6.3 DG NC-JLT解析模型

6.3.1 基准JLT的I-V模型

6.3.2 基准JLT的本征端电荷模型

6.3.3 基准JLT的短沟道效应模型

6.3.4 基准JLT的有效沟道长度模型

6.3.5 基准JLT的基本电路模块仿真

6.3.6 DG NC-JLT的I-V模型

6.3.7 短沟道DG NC-JLT的转移特性

6.3.8 对短沟道DG NC-JLT电学特性的影响

6.3.9 T对短沟道DG NC-JLT电学特性的影响

6.4 本章小结

参考文献

第7章 基于原子阈值开关的混合场效应晶体管

7.1 ATS-FET的实验制备

7.2 Ag/HfO2原子阈值开关的陡峭开关特性和NDR效应

7.3 ATS-FET的电学特性实验表征

7.3.1 转移特性曲线

7.3.2 输出特性曲线

7.4 ATS-FET的工作机理及其理论模型

7.4.1 I-V模型

7.4.2 近零亚阈值摆幅产生的物理根源

7.4.3 电滞回线及优化设计

7.5 Ag/HfO2原子阈值开关在神经形态计算中的应用

7.6 本章小结

参考文献

中国电子学会简介