【摘 要】
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随着特征尺寸不断按比例缩小,器件的二级效应将变得越来越严重。为此需要采用新结构、新材料以适应器件进一步发展的要求。本文所模拟的器件采用环栅结构,能够极大地增强栅对
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随着特征尺寸不断按比例缩小,器件的二级效应将变得越来越严重。为此需要采用新结构、新材料以适应器件进一步发展的要求。本文所模拟的器件采用环栅结构,能够极大地增强栅对沟道的控制能力,抑制短沟效应;沟道材料则采用锗,其本征迁移率较高,是未来重要的可选沟道材料。此外,在器件尺寸进入100纳米以下时,必须考虑器件的反型层量子化效应。同时器件的输运方式也发生了改变,从稳态输运变为非稳态输运,速度过冲现象严重。而由于沟道长度的缩小,散射减少,使得载流子在沟道中的输运方式呈现准弹道输运的特征。 本文对以上问题进行研究,为得到准确的结果,采用蒙特卡罗方法对器件进行模拟,该方法能够对纳米尺度器件的输运方式进行准确描述,添加了量子效应修正,能准确反映反型层量子化效应的作用效果。主要内容包括：⑴设计锗纳米线环栅场效应晶体管,使用蒙特卡罗模拟软件对其进行模拟；⑵研究反型层量子化效应的作用机制,并分析这种效应带来的器件电学特性的改变；⑶研究锗纳米线环栅场效应晶体管中的载流子速度过冲现象；⑷研究表面粗糙散射在纳米器件中的作用机制,在蒙特卡罗模拟中添加表面粗糙散射,与不考虑这种散射机制的模拟结果进行对比,研究表面粗糙散射对器件特性的影响；⑸修改器件结构参数,包括源漏区宽度、沟道长度以及栅氧化层厚度等,观察参数改变以后器件性能的变化情况,为器件结构的进一步优化工作打好基础。
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