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Diseño de endurecimiento TID tridimensional para FinFETs SOI de nodo de 14 nm

Autores: Lu, Peng; Yang, Can; Li, Yifei; Li, Bo; Han, Zhengsheng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Diseño de endurecimiento TID tridimensional para FinFETs SOI de nodo de 14 nm


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Finfet
Soi
Diseño resistente a radiaciones
Dosis total de ionización
Fuente/drenaje 3D
Simulaciones tcad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El transistor de efecto de campo de aleta (FinFET) ha sido la tecnología principal en la plataforma VLSI desde el nodo de 22 nm. El FinFET de silicio sobre aislante (SOI), que presenta baja consumo de energía, mayor potencia computacional y alta resistencia al efecto de evento único (SEE), muestra ventajas en circuitos integrados para aplicaciones espaciales. En este trabajo, se muestra una metodología de diseño resistente a la radiación para los SOI FinFETs con el fin de mejorar la tolerancia de los dispositivos contra el efecto de Dosis Total de Ionización (TID). Dado que la dirección de la altura de la aleta permite una nueva dimensión para la optimización del diseño, se propone un diseño 3D de Fuente/Drenaje (S/D) combinado con una técnica de despeje dieléctrico de compuerta, que ha sido desarrollada para los FinFETs de nodo de 14 nm, como un método efectivo para el endurecimiento de los SOI FinFETs contra TID. Más importante aún, se investiga a fondo el mecanismo gobernante utilizando simulaciones de diseño asistido por computadora (TCAD) completamente calibradas para guiar las optimizaciones de diseño. El análisis demuestra que el diseño 3D resistente a la radiación puede modular la ruta de fuga en los FinFETs SOI n-type de nodo de 14 nm, suprimir de manera efectiva la sensibilidad de los transistores a la carga TID y reducir el cambio de voltaje de umbral en >2x. Además, el diseño resistente a la radiación puede reducir el campo eléctrico en la región BOX y disminuir su tasa de captura de carga bajo radiación, mejorando aún más la robustez del transistor.

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