短沟道效应:缓变沟道的近似不再成立,这个二维电势分布会导致阈值电压随L的缩短而下降,亚阈值特征的降级以及由于隧穿穿透效应而使电流饱和失效,在沟道出现二维电势分布以及高电场,这些不同于长沟道MOS场效应晶体管特性的现象,统称为短沟道效应。
简介
解释一:短沟道效应主要是指阈值电压与沟道相关到非常严重的程度。
解释二:沟道长度减小到一定程度后出现的一系列二级物理效应统称为短沟道效应。如漏致势垒降低(DIBL),随着漏源电压的增大,漏衬反偏PN结空间电荷区展宽,则沟道的有效长度减小,此在短沟道中尤为明显,严重会导致源漏穿通器件失效。
内容
短沟道效应(英语:shortchanneleffects)是当金属氧化物半导体场效应管的导电沟道长度降低到十几纳米、甚至几纳米量级时,晶体管出现的一些效应。这些效应主要包括阈值电压随着沟道长度降低而降低、漏致势垒降低、载流子表面散射、速度饱和、离子化和热电子效应。
特点
(1)影响阈值电压的短沟、窄沟效应
沟道长度减小到一定程度后,源、漏结的耗尽区在整个沟道中所占的比重增大,栅下面的硅表面形成反型层所需的电荷量减小,因而阈值电压减小。同时衬底内耗尽区沿沟道宽度侧向展宽部分的电荷使阈值电压增加。当沟道宽度减小到与耗尽层宽度同一量级时,阈值电压减小变得十分显著。短沟道器件阈值电压对沟道长度的变化非常敏感。
(2)迁移率场相关效应及载流子速度饱和效应
低场下迁移率是常数,载流子速度随电场线性增加。高场下迁移率下降,载流子速度达到饱和,不再与电场有关。速度饱和对器件的影响一个是使漏端饱和电流大大降低,另一个是使饱和电流与栅压的关系不再是长沟道器件中的近平方关系,而是线性关系。
(3)影响器件寿命的热载流子效应
器件尺寸进入深亚微米沟长范围,器件内...
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