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微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准
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微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准

作者：（印）尤盖希·辛格·楚罕等著
出版社：机械工业出版社出版时间：2020-09-01
开本： 其他 页数： 239
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微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准 版权信息

微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准 本书特色

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，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。

微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准 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。

微电子与集成电路优选技术丛书用于集成电路仿真和设计的FinFET建模/基于BSIM-CMG标准 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

1121世纪MOSFET短沟道效应产生

的原因1

12薄体MOSFET理论3

13FinFET和一条新的MOSFET缩放

路径3

14超薄体场效应晶体管4

15FinFET紧凑模型——FinFET工艺

与集成电路设计的桥梁5

16**个标准紧凑模型BSIM

简史6

17核心模型和实际器件模型7

18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

21概述11

22重要的紧凑模型指标12

23模拟电路指标12

231静态工作点12

232几何尺寸缩放16

233变量模型17

234本征电压增益19

235速度：单位增益频率24

236噪声27

237线性度和对称性28

238对称性35

24射频电路指标36

241二端口参数36

242速度需求38

243非准静态模型46

244噪声47

245线性度53

25总结57

参考文献57

第3章FinFET核心模型59

31双栅FinFET的核心模型60

32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

3A1连续启动函数73

3A2四次修正迭代：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

41概述83

42阈值电压滚降83

43亚阈值斜率退化89

44量子力学中的Vth校正90

45垂直场迁移率退化91

46漏极饱和电压Vdsat92

461非本征示例（RDSMOD=

1和2）92

462本征示例（RDSMOD=0）94

47速度饱和模型97

48量子效应98

481有效宽度模型99

482有效氧化层厚度/有效

电容101

483电荷质心累积计算101

49横向非均匀掺杂模型102

410体FinFET的体效应模型

（BULKMOD=1）102

411输出电阻模型102

4111沟道长度调制103

4112漏致势垒降低105

412沟道电流106

参考文献106

第5章泄漏电流108

51弱反型电流109

52栅致源极泄漏及栅致漏极

泄漏110

521BSIM-CMG中的栅致漏极泄

漏/栅致源极泄漏公式112

53栅极氧化层隧穿113

531BSIM-CMG中的栅极氧

化层隧穿公式113

532在耗尽区和反型区中的

栅极-体隧穿电流114

533积累中的栅极-体隧

穿电流115

534反型中的栅极-沟道隧

穿电流117

535栅极-源/漏极隧穿电流118

54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

61终 端 电荷121

611栅极电荷121

612漏极电荷123

613源极电荷124

62跨容124

63非准静态效应模型126

631弛豫时间近似模型126

632沟道诱导栅极电阻

模型128

633电荷分段模型128

参考文献132

第7章寄生电阻和电容133

71FinFET器件结构和符号

定义134

72FinFET中与几何尺寸有关

的源/漏极电阻建模137

721接触电阻137

722扩散电阻139

723扩展电阻142

73寄生电阻模型验证143

731TCAD仿真设置144

732器件优化145

733源/漏极电阻提取146

734讨论150

74寄生电阻模型的应用考虑151

741物理参数152

742电阻分量152

75栅极电阻模型153

76FinFET 寄生电容模型153

761寄生电容分量之间的

联系153

762二维边缘电容的推导154

77三维结构中FinFET边缘电容

建模：CGEOMOD=2160

78寄生电容模型验证161

79总结165

参考文献166

第8章噪声168

81概述168

82热噪声168

83闪 烁 噪 声170

84其他噪声分量173

85总结174

参考文献174

第9章结二极管I-V和C-V

模型175

91结二极管电流模型176

911反偏附加泄漏模型179

92结二极管电荷/电容模型181

921反偏模型182

922正偏模型183

参考文献186

第10章紧凑模型的基准

测试187

101渐近正确性原理187

102基准测试188

1021弱反型区和强反型区的物理

行为验证188

1022对称性测试191

1023紧凑模型中电容的互易性

测试194

1024自热效应模型测试194

1025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

111参数提取背景197

112BSIM-CMG模型参数提取

策略198

113总结206

参考文献206

第12章温度特性208

121半导体特性208

1211带隙问题特性208

1212NC、Vbi和ΦB的温度

特性209

1213本征载流子浓度的温度

特性209

122阈值电压的温度特性209

1221漏致势垒降低的温度

特性210

1222体效应的温度特性210

1223亚阈值摆幅210

123迁移率的温度特性210

124速度饱和的温度特性211

1241非饱和效应的温度

特性211

125泄漏电流的温度特性212

1251栅极电流212

1252栅致漏/源极泄漏212

1253碰撞电离212

126寄生源/漏极电阻的温度

特性212

127源/漏极二极管的温度特性213

1271直接电流模型213

1272电容215

1273陷阱辅助隧穿电流215

128自热效应217

129验证范围218

1210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

A1模型控制器221

A2器件参数222

A3工艺参数223

A4基本模型参数224

A5几何相关寄生参数235

A6温度相关性和自热参数236

A7变量模型参数238


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