Inyección de portadores calientes en transistores de efecto de campo a escala nanométrica: métodos de modelado y simulación
Autores: Wang, Yimin; Li, Yun; Yang, Yanbin; Chen, Wenchao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Inyección de portadores calientes en transistores de efecto de campo a escala nanométrica: métodos de modelado y simulación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inyección de portadores calientes
Trampas de interfaz
Trampas de óxido
Voltaje umbral
Corriente de saturación
Efecto de auto-calentamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La inyección de portadores calientes (HCI) puede generar trampas de interfaz o trampas de óxido principalmente al disociar el enlace Si-H o Si-O, afectando así el rendimiento de dispositivos como el voltaje de umbral y la corriente de saturación. Es uno de los problemas de confiabilidad más significativos para dispositivos y circuitos. En particular, el aumento en la generación de calor por unidad de volumen debido a la alta densidad de integración de circuitos integrados avanzados conduce a un efecto de auto-calentamiento severo (SHE) de transistores de efecto de campo (FET) a nanoescala, y la baja conductividad térmica de los materiales en FET a nanoescala agrava aún más el SHE. La alta temperatura mejora la confiabilidad de HCI en el MOSFET convencional con canales largos en los que la energía de los portadores puede relajarse. Sin embargo, la alta temperatura debido al SHE severo deteriora la confiabilidad de HCI en los FET a nanoescala, lo cual es una gran preocupación en el diseño de dispositivos y circuitos. En este artículo, se revisan los métodos de modelado y simulación de HCI en FETs. En particular, se revisan y discuten en detalle algunos modelos de HCI propuestos recientemente con consideración del SHE.
Descripción
La inyección de portadores calientes (HCI) puede generar trampas de interfaz o trampas de óxido principalmente al disociar el enlace Si-H o Si-O, afectando así el rendimiento de dispositivos como el voltaje de umbral y la corriente de saturación. Es uno de los problemas de confiabilidad más significativos para dispositivos y circuitos. En particular, el aumento en la generación de calor por unidad de volumen debido a la alta densidad de integración de circuitos integrados avanzados conduce a un efecto de auto-calentamiento severo (SHE) de transistores de efecto de campo (FET) a nanoescala, y la baja conductividad térmica de los materiales en FET a nanoescala agrava aún más el SHE. La alta temperatura mejora la confiabilidad de HCI en el MOSFET convencional con canales largos en los que la energía de los portadores puede relajarse. Sin embargo, la alta temperatura debido al SHE severo deteriora la confiabilidad de HCI en los FET a nanoescala, lo cual es una gran preocupación en el diseño de dispositivos y circuitos. En este artículo, se revisan los métodos de modelado y simulación de HCI en FETs. En particular, se revisan y discuten en detalle algunos modelos de HCI propuestos recientemente con consideración del SHE.