一种碳纳米管场效应晶体管建模方法技术

本发明专利技术公开一种碳纳米管场效应晶体管建模方法

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管场效应晶体管建模方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种碳纳米管场效应晶体管建模方法
、
装置及设备
。

技术介绍

[0002]随着芯片尺寸的持续缩小和功耗需求的增加，传统的硅基
MOSFET
面临着一系列挑战
。
碳纳米管场效应管
(CNTFET)
由于其展现出的优良特性，逐渐成为研究的热点并在多方面已经取得了突破，但是同时也有很多问题需要进一步解决
。
其中，是否能够建立一个可以精确模拟器件电学特性的
CNTFET
模型，已成为碳基集成电路设计环节中的重要问题之一
。
通过使用精确的器件模型，能准确仿真
CNTFET
器件的各种物理特性，可以用于实际电路问题的分析与解决，这一直也是国内外研究的重点
。
由于
CNTFET
器件机理的复杂性，目前国际上没有标准的
CNTFET
器件模型，这严重限制了碳基集成电路的发展<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碳纳米管场效应晶体管建模方法，其特征在于，方法包括：获取具有多个碳纳米管的场效应管对应的场效应管器件模型；在所述场效应管器件模型中表面势迭代计算部分引入源端输入电压进行优化，得到优化后的场效应管器件模型；提取所述优化后的场效应管器件模型对应的
IV
特性参数；基于所述
IV
特性参数生成目标场效应晶体管模型；所述目标场效应晶体管模型在不同的基准电压下对应的
IV
转移特性曲线一致
。2.
根据权利要求1所述的碳纳米管场效应晶体管建模方法，其特征在于，所述场效应管器件模型为解析模型；所述场效应管器件模型包括三级模型；第一级模型为对所述场效应管器件的本征沟道的进行建模得到；所述第一级模型考虑了半导体子带贡献的热激发电流以及半导体子能带的带
‑
带隧穿机制引起的漏电流；第二级模型将弹性散射引起的电阻确定为压控电压源；所述电阻为由半导体性
CNT
的半导体子能带引起的和金属性
CNT
的金属子能带引起的源极
/
漏极扩展区的电阻；第三级模型考虑具有多个碳纳米管的场效应管，以及寄生栅极电容与相邻碳纳米管之间的屏蔽效应
。3.
根据权利要求2所述的碳纳米管场效应晶体管建模方法，其特征在于，在所述场效应管器件模型中表面势迭代计算部分引入源端输入电压进行优化，得到优化后的场效应管器件模型，具体包括：计算每个碳纳米管表面的第一电荷量；将源端输入电压作为基准电压引入，计算电极引入的第二电荷量；根据所述第一电荷量以及所述第二电荷量，利用电荷守恒方法计算表面势；根据所述表面势，计算半导体子带贡献的热激发电流
。4.
根据权利要求3所述的碳纳米管场效应晶体管建模方法，其特征在于，计算每个碳纳米管表面的第一电荷量，具体包括：采用公式：计算每个碳纳米管表面的第一电荷量
Q
CNT
，其中，
E
m,l
为第
(m,l)
子状态的能量，
L
g
为栅长，
V
DS
为漏源电压差，
e
表示电子电量，
M
表示子带数，
L
表示子状态数，
K
m
表示第
M
子带波数，
K
l
表示第
L
子状态波数，
delta_phib
为表面势，
KT
表示玻尔兹曼常数与温度的乘积
。5.
根据权利要求3所述的碳纳米管场效应晶体管建模方法，其特征在于，将源端输入电压作为基准电压引入，计算电极引入的第二电荷量，具体包括：采用公式：通过静电电容模型，引入源端输入电压，计算电极引入的第二电荷量
Q
cap
，通过累加每
一条支路上的电容的电荷量得到第二电荷量；其中，
C
ox
为栅氧化层电容，
C
sub
为沟道与衬底间电容，
C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜建辉，付博，张心怡，黎义辰，李博，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：