《納米尺度新型MOS器件的量子模型研究》是依託武漢大學，由王高峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米尺度新型MOS器件的量子模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王高峰
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
半導體工業的快速發展使MOS器件達到納米尺度，逼近了矽基半導體器件的物理極限，出現了一系列嚴重影響器件性能的新現象和效應，為此需要在新型MOS器件中選用新材料，套用新結構。經典的MOS器件模型基於粒子圖景的載流子輸運理論，基於單晶能帶結構有效質量近似，適用範圍越來越小。.本課題組在前期工作中對新型MOS器件的建模進行了研究，考慮了納米尺度下器件的量子效應，取得了一些算法和論文成果。課題組擬在此基礎上，基於器件的能帶結構和量子輸運理論，發展新型MOS器件的物理模型，實現相應的快速數值算法，開發和完善包含量子效應的用於電路設計的集約模型。本課題充分利用科學計算、半導體物理、微電子學等各學科的進展，研究納米尺度新型MOS器件的數值模型和集約模型，具有高度的理論指導意義和工程套用價值。
結題摘要
積體電路器件尺寸進入納米尺度，其建模、模擬、互聯都表現出與傳統結構不同的特點，本課題研究的內容包括新型矽基、碳基納米器件的數值模擬、集約模型、結構最佳化、器件互聯等內容，主要取得了以下成果：（1）在納米器件的新型互聯研究中，建立了基於熱傳導的多壁碳納米管的熱傳導模型，基於信號完整性的碳納米管互聯線模型，和多壁碳納米管互聯的時延模型；（2）在新型器件的集約模型和數值模型研究中，提出了一種新型的矽基器件集約模型，分析了石墨烯器件工作機理，仿真了石墨烯器件中的輸運特性，並建立了基於Verilog-A的電路模型，基於非平衡格林函式量子輸運研究了矽基器件中的二維輸運；（3）在新型功率器件分析和結構最佳化中，提出了一種N型埋層的LDMOS結構，提高了器件的耐壓，研究了PSOI視窗極性對器件特性的影響，分析了小尺寸薄膜PSOI-LDMOS的翹曲效應；（4）並提出了一種基於成本驅動的三維晶片模型。發表國際期刊論文14篇，國內期刊論文4篇，國際會議論文4篇，培養博士畢業生3人，碩士畢業生3人。
