用于集成电路仿真和设计的FinFET建模——基于BSIM-CMG标准
| 作者 |
| [印度] 尤盖希·辛格·楚罕（Yogesh Singh Chauhan）[中国] |
| 丛书名 |
| 微电子与集成电路先进技术丛书 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111659815 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 随着集成电路工艺特征尺寸进入28nm以下节点，传统的平面MOSFET结构已不再适用，新型的三维晶体管（FinFET）结构逐渐成为摩尔定律得以延续的重要保证。本书从三维结构的原理、物理效应入手，详细讨论了FinFET紧凑模型（BSIM-CMG）产生的背景、原理、参数以及实现方法；同时讨论了在模拟和射频集成电路设计中所采用的仿真模型。本书避开了繁杂的公式推导，而进行了更为直接的机理分析，力求使得读者从工艺、器件层面理解BSIM-CMG的特点和使用方法。 本书可以作为微电子学与固体电子学、电子信息工程等专业高年级本科生、研究生的专业教材和教师参考用书，也可以作为工程师进行集成电路仿真的FinFET模型手册。 |
| 目录 |
| 译者序 原书前言 第1章FinFET——从器件概念到 标准的紧凑模型1 1121世纪MOSFET短沟道效应产生 的原因1 12薄体MOSFET理论3 13FinFET和一条新的MOSFET缩放 路径3 14超薄体场效应晶体管4 15FinFET紧凑模型——FinFET工艺 与集成电路设计的桥梁5 16第一个标准紧凑模型BSIM 简史6 17核心模型和实际器件模型7 18符合工业界标准的FinFET 紧凑模型9 参考文献10 第2章基于模拟和射频应用的 紧凑模型11 21概述11 22重要的紧凑模型指标12 23模拟电路指标12 231静态工作点12 232几何尺寸缩放16 233变量模型17 234本征电压增益19 235速度：单位增益频率24 236噪声27 237线性度和对称性28 238对称性35 24射频电路指标36 241二端口参数36 242速度需求38 243非准静态模型46 244噪声47 245线性度53 25总结57 参考文献57 第3章FinFET核心模型59 31双栅FinFET的核心模型60 32统一的FinFET紧凑模型67 第3章附录详细的表面电动势 模型72 3A1连续启动函数73 3A2四次修正迭代：实现和 评估75 参考文献80 第4章沟道电流和实际器件 效应83 41概述83 42阈值电压滚降83 43亚阈值斜率退化89 44量子力学中的Vth校正90 45垂直场迁移率退化91 46漏极饱和电压Vdsat92 461非本征示例（RDSMOD= 1和2）92 462本征示例（RDSMOD=0）94 47速度饱和模型97 48量子效应98 481有效宽度模型99 482有效氧化层厚度/有效 电容101 483电荷质心累积计算101 49横向非均匀掺杂模型102 410体FinFET的体效应模型 （BULKMOD=1）102 411输出电阻模型102 4111沟道长度调制103 4112漏致势垒降低105 412沟道电流106 参考文献106 第5章泄漏电流108 51弱反型电流109 52栅致源极泄漏及栅致漏极 泄漏110 521BSIM-CMG中的栅致漏极泄 漏/栅致源极泄漏公式112 53栅极氧化层隧穿113 531BSIM-CMG中的栅极氧 化层隧穿公式113 532在耗尽区和反型区中的 栅极-体隧穿电流114 533积累中的栅极-体隧 穿电流115 534反型中的栅极-沟道隧 穿电流117 535栅极-源/漏极隧穿电流118 54碰撞电离119 参考文献120 第6章电荷、电容和非准静态 效应121 61终 端 电荷121 611栅极电荷121 612漏极电荷123 613源极电荷124 62跨容124 63非准静态效应模型126 631弛豫时间近似模型126 632沟道诱导栅极电阻 模型128 633电荷分段模型128 参考文献132 第7章寄生电阻和电容133 71FinFET器件结构和符号 定义134 72FinFET中与几何尺寸有关 的源/漏极电阻建模137 721接触电阻137 722扩散电阻139 723扩展电阻142 73寄生电阻模型验证143 731TCAD仿真设置144 732器件优化145 733源/漏极电阻提取146 734讨论150 74寄生电阻模型的应用考虑151 741物理参数152 742电阻分量152 75栅极电阻模型153 76FinFET 寄生电容模型153 761寄生电容分量之间的 联系153 762二维边缘电容的推导154 77三维结构中FinFET边缘电容 建模：CGEOMOD=2160 78寄生电容模型验证161 79总结165 参考文献166 第8章噪声168 81概述168 82热噪声168 83闪 烁 噪 声170 84其他噪声分量173 85总结174 参考文献174 第9章结二极管I-V和C-V 模型175 91结二极管电流模型176 911反偏附加泄漏模型179 92结二极管电荷/电容模型181 921反偏模型182 922正偏模型183 参考文献186 第10章紧凑模型的基准 测试187 101渐近正确性原理187 102基准测试188 1021弱反型区和强反型区的物理 行为验证188 1022对称性测试191 1023紧凑模型中电容的互易性 测试194 1024自热效应模型测试194 1025热噪声模型测试196 参考文献196 第11章BSIM-CMG模型参数 提取197 111参数提取背景197 112BSIM-CMG模型参数提取 策略198 113总结206 参考文献206 第12章温度特性208 121半导体特性208 1211带隙问题特性208 1212NC、Vbi和ΦB的温度 特性209 1213本征载流子浓度的温度 特性209 122阈值电压的温度特性209 1221漏致势垒降低的温度 特性210 1222体效应的温度特性210 1223亚阈值摆幅210 123迁移率的温度特性210 124速度饱和的温度特性211 1241非饱和效应的温度 特性211 125泄漏电流的温度特性212 1251栅极电流212 1252栅致漏/源极泄漏212 1253碰撞电离212 126寄生源/漏极电阻的温度 特性212 127源/漏极二极管的温度特性213 1271直接电流模型213 1272电容215 1273陷阱辅助隧穿电流215 128自热效应217 129验证范围218 1210测量数据的模型验证218 参考文献220 附录221 附录A参数列表221 A1模型控制器221 A2器件参数222 A3工艺参数223 A4基本模型参数224 A5几何相关寄生参数235 A6温度相关性和自热参数236 A7变量模型参数238 |
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