《用於積體電路仿真和設計的FinFET建模--基於BSIM-CMG標準》是2020年機械工業出版社出版的圖書,作者是尤蓋希·辛格·楚罕(Yogesh,Singh,Chauhan)。
基本介紹
- 中文名:用於積體電路仿真和設計的FinFET建模--基於BSIM-CMG標準
- 作者:尤蓋希·辛格·楚罕(Yogesh,Singh,Chauhan)
- 出版時間:2020年10月1日
- 出版社:機械工業出版社
- ISBN:9787111659815
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
隨著積體電路工藝特徵尺寸進入28nm以下節點,傳統的平面MOSFET結構已不再適用,新型的三維電晶體(FinFET)結構逐漸成為摩爾定律得以延續的重要保證。本書從三維結構的原理、物理效應入手,詳細討論了FinFET緊湊模型(BSIM-CMG)產生的背景、原理、參數以及實現方法;同時討論了在模擬和射頻積體電路設計中所採用的仿真模型。本書避開了繁雜的公式推導,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與固體電子學、電子信息工程等專業高年級本科生、研究生的專業教材和教師參考用書,也可以作為工程師進行積體電路仿真的FinFET模型手冊。
圖書目錄
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短溝道效應產生
的原因1
12薄體MOSFET理論3
13FinFET和一條新的MOSFET縮放
路徑3
14超薄體場效應電晶體4
15FinFET緊湊模型——FinFET工藝
與積體電路設計的橋樑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符合工業界標準的FinFET
緊湊模型9
參考文獻10
第2章基於模擬和射頻套用的
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靜態工作點12
232幾何尺寸縮放16
233變數模型17
234本徵電壓增益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
241二連線埠參數36
242速度需求38
243非準靜態模型46
244噪聲47
245線性度53
25總結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連續啟動函式73
3A2四次修正疊代:實現和
評估75
參考文獻80
第4章溝道電流和實際器件
效應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非本徵示例(RDSMOD=1和2)92
462本徵示例(RDSMOD=0)94
47速度飽和模型97
48量子效應98
481有效寬度模型99
482有效氧化層厚度/有效
電容101
483電荷質心累積計算101
49橫向非均勻摻雜模型102
410體FinFET的體效應模型
(BULKMOD=1)102
411輸出電阻模型102
4111溝道長度調製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在耗盡區和反型區中的
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
效應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非準靜態效應模型126
631弛豫時間近似模型126
632溝道誘導柵極電阻
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器件結構和符號
定義134
72FinFET中與幾何尺寸有關
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仿真設定144
732器件最佳化145
733源/漏極電阻提取146
734討論150
74寄生電阻模型的套用考慮151
741物理參數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
聯繫153
762二維邊緣電容的推導154
77三維結構中FinFET邊緣電容
建模:CGEOMOD=2160
78寄生電容模型驗證161
79總結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174
參考文獻174
第9章結二極體I-V和C-V
模型175
91結二極體電流模型176
911反偏附加泄漏模型179
92結二極體電荷/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弱反型區和強反型區的物理
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
提取197
111參數提取背景197
112BSIM-CMG模型參數提取
策略198
113總結206
參考文獻206
第12章溫度特性208
121半導體特性208
1211帶隙問題特性208
1212NC、Vbi和ΦB的溫度
特性209
1213本徵載流子濃度的溫度
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/漏極二極體的溫度特性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217
129驗證範圍218
1210測量數據的模型驗證218
參考文獻220
附錄221
附錄A參數列表221
A1模型控制器221
A2器件參數222
A3工藝參數223
A4基本模型參數224
A5幾何相關寄生參數235
A6溫度相關性和自熱參數236
A7變數模型參數238