栅控能力与什么有关

如题所述

第1个回答  2022-10-04
FinFET的沟道一般是轻掺杂甚至是不掺杂的,它避免了离散的额掺杂原子的散射作用,同重掺杂的平面器件相比,其载流子的迁移率会大大提高。 FinFET机构增大了栅极对沟道的控制面积,使得栅控能力大大增强,从而可以有效抑制短沟道效应,减小亚阈值泄露电流。

亚阈值摆幅S是衡量晶体管开启与关断状态之间相互转换速率的性能指标,它代表源漏电流变化十倍所需要栅电压的变化量,S越小意味着开启关断速率越快。由于短沟道效应的抑制和栅控能力的增强,FinFET器件可以使用比平面器件更厚的栅氧化物,从而可以减小栅泄露电流。更强的栅控能力允许大幅缩短晶体管的栅长,从而进一步减小面积。

FINFET结构具有更好的沟道控制能力和更好的亚阈值斜率,可以提供更小的泄露电流和更小的栅极延迟以及更大的电流驱动能力,具有多方面的优势,在22nm技术代及以下有着良好的应用前景。

MOS晶体管是具有漏极、源极、栅极和衬底的4端子器件。图1显示了NMOS的3维结构。NMOS晶体管形成在p型硅衬底(也称为本体)上。在器件的顶部中心部分,形成一个低电阻率的电极,它通过一个绝缘体与本体分开。通常,使用n型或p型重掺杂的多硅作为栅极材料。这里,使用二氧化硅(SiO 2或简单的氧化物)作为绝缘体。通过将供体杂质植入基板的两侧,形成源极和漏极。

对于传统的MOS结构,随着沟道长度的缩小,栅极不能完全控制通道,这是不希望看到的。其影响之一是从漏极到源极引起更多的亚阈值泄漏,这从功耗角度来看不是很好。
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