深亚微米全耗尽SOI MOSFET参数提取方法的研究

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随着SOI技术的迅速发展,凭借SOI器件本身固有的优良特性,SOI器件已经在众多领域得到了应用。对SOI电路进行HSPICE仿真是电路设计的有效手段,然而精确的器件参数是保证仿真正确的必要条件,因此对不同工艺条件下的SOI电路进行SPICE仿真时首先需要提取其器件参数。由于SOI MOSFET包含许多复杂的物理效应,从而使得参数提取工作变得非常棘手,传统参数提取,需要对器件进行建模,然后选择提取算法,进行大量的计算。为了减少计算量,提高参数提取效率,本文考虑借助ISE器件模拟软件进行参数提取的工作。在分析了传统参数提取的方法和流程后,针对传统参数提取过于繁琐,需要大量的计算的缺点,论文研究了一种新的参数提取方法。首先利用ISE器件模拟软件,建立了0.25μm全耗尽SOI MOSFET结构,对其IV特性进行了模拟,在模拟的过程中加入了二级物理效应模型,浮体效应模型,自加热效应模型等;然后将模拟得到的特性曲线与已有的实测曲线相对比,对比相吻合后,利用模拟的特性曲线进行外推,参照传统体硅器件的参数提取方法,基于BSIMSOI器件模型,对0.25μm SOI MOSFET进行了参数提取的工作;最后根据CompactModel Council的标准对SOI MOSFET物理模型和参数进行了验证。通过SOIMOSFET器件的ISE模拟出的特性曲线与相对应的实测曲线的对比,验证了SOIMOSFET物理模型的正确性;通过将SOI MOSFET器件提取出的参数代入HSPICE中进行模拟,得到的特性曲线与ISE模拟的特性曲线相对比,验证了SOI MOSFET模型参数提取的正确性。为了验证这种提取方法的通用性,对大尺寸的1.2μm全耗尽SOI MOSFET结构也进行了参数提取。结果表明该方法同样适用于大尺寸SOI MOSFET的参数提取。
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