第1章引言

1.1平面MOSFET器件等比例縮小規(guī)則及其功耗挑戰(zhàn)

1.2超陡亞閾值斜率器件概述

1.3負(fù)電容晶體管的研究進(jìn)展

1.3.1負(fù)電容效應(yīng)的概念及其簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

1.3.2鐵電負(fù)電容晶體管

1.3.3壓電柵勢壘負(fù)電容晶體管

1.3.4溝道嵌入型鐵電負(fù)電容晶體管

1.3.5二維溝道材料負(fù)電容晶體管

1.4負(fù)電容晶體管在實(shí)驗(yàn)制備、數(shù)值仿真和解析建模中面臨的
挑戰(zhàn)

1.5本書的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)

1.6本章小結(jié)


第2章雙柵負(fù)電容晶體管解析模型研究

2.1鐵電NCFET器件的通用數(shù)值仿真方法

2.2MFIS結(jié)構(gòu)長溝道雙柵NCFET器件電流解析模型

2.2.1MFIS結(jié)構(gòu)雙柵NCFET器件溝道表面勢
的推導(dǎo)

2.2.2MFIS結(jié)構(gòu)雙柵NCFET器件溝道電流表達(dá)
式的推導(dǎo)

2.3解析模型驗(yàn)證與結(jié)果討論

2.3.1數(shù)值求解邊界約束方程

2.3.2器件工作在負(fù)電容區(qū)的判定條件

2.3.3MFIS結(jié)構(gòu)雙柵NCFET器件的轉(zhuǎn)移特性

2.3.4MFIS結(jié)構(gòu)雙柵NCFET器件的輸出特性

2.4本章小結(jié)

第3章圍柵負(fù)電容晶體管解析模型研究

3.1MFIS結(jié)構(gòu)長溝道GAA NCFET器件電流解析模型

3.1.1MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件溝道表面勢的
推導(dǎo)

3.1.2MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件溝道電流表達(dá)式
的推導(dǎo)

3.2MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

3.3MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件的設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.3.1鐵電材料層厚度對GAA NCFET器件電學(xué)
特性的影響

3.3.2溝道半徑對GAA NCFET器件電學(xué)特性的影響

3.3.3絕緣緩沖層介電常數(shù)對GAA NCFET器件電學(xué)
特性的影響

3.3.4絕緣緩沖層厚度對GAA NCFET器件電學(xué)特性
的影響

3.4MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件的轉(zhuǎn)移特性曲線

3.5MFIS結(jié)構(gòu)GAA NCFET器件的輸出特性曲線

3.6本章小結(jié)



第4章負(fù)電容無結(jié)型場效應(yīng)晶體管特性研究

4.1傳統(tǒng)無結(jié)型晶體管的工作原理及其面臨的挑戰(zhàn)

4.2雙柵NCJLT器件數(shù)值仿真研究

4.2.1DG NCJLT器件結(jié)構(gòu)及其數(shù)值仿真方法

4.2.2DG NCJLT器件的轉(zhuǎn)移特性

4.2.3DG NCJLT器件工作原理

4.2.4DG NCJLT器件的亞閾值擺幅

4.3雙柵NCJLT器件解析模型研究

4.3.1Baseline DGJLT器件電流電壓模型

4.3.2Baseline DGJLT器件本征端電荷模型

4.3.3Baseline DGJLT短溝道效應(yīng)模型

4.3.4Baseline DGJLT有效溝道長度模型

4.3.5Baseline DGJLT基本電路模塊仿真

4.3.6DG NCJLT器件電流電壓模型


4.3.7短溝道DG NCJLT器件的轉(zhuǎn)移特性

4.3.8寄生電容對短溝道DG NCJLT器件電學(xué)性能
的影響

4.3.9溫度對短溝道DG NCJLT器件電學(xué)性能的影響

4.4本章小結(jié)


第5章負(fù)電容隧穿場效應(yīng)晶體管特性研究

5.1傳統(tǒng)隧穿場效應(yīng)晶體管工作原理及其缺點(diǎn)

5.2GAANCTFET器件的數(shù)值仿真方法

5.3短溝道GAANCTFET器件解析建模及模型驗(yàn)證

5.4短溝道GAANCTFET器件的工作原理

5.4.1短溝道GAANCTFET器件的電學(xué)特性

5.4.2最短隧穿距離與最大帶帶隧穿產(chǎn)生率

5.4.3GAANCTFET器件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

5.4.4不同鐵電材料對GAANCTFET器件電學(xué)特性
的影響

5.5本章小結(jié)


第6章二維溝道材料背柵NCFET器件特性研究

6.1背柵2D MoS2 NCFET器件的制備

6.1.1器件結(jié)構(gòu)與工藝流程

6.1.2Hf0.5Zr0.5O2介質(zhì)鐵電性的驗(yàn)證與測量

6.1.3單層和多層MoS2表征

6.1.4負(fù)DIBL效應(yīng)與負(fù)微分電阻效應(yīng)

6.1.5退火溫度對器件性能的影響

6.1.6背柵2D MoS2 NCFET器件的低溫性能

6.2背柵2D NCFET器件的解析建模

6.2.1Baseline 2D FET器件電流電壓模型

6.2.2Baseline 2D FET器件端電荷模型

6.2.3背柵2D NCFET器件的電流電壓模型

6.2.4背柵2D MoS2 NCFET的電學(xué)特性與解析模型
驗(yàn)證


6.2.5背柵2D MoS2 NCFET的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)空間

6.2.6背柵2D MoS2 NCFET的動態(tài)特性與本征
工作頻率限制

6.2.7寄生電容對背柵2D MoS2 NCFET靜態(tài)及
動態(tài)特性的影響

6.3本章小結(jié)


第7章總結(jié)與展望

7.1主要研究及成果

7.2創(chuàng)新點(diǎn)

7.3展望


參考文獻(xiàn)


在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


致謝