掺杂分离型隧穿场效应晶体管自对准漏极欠重叠结构变异行为的分析与表征方法

新型掺杂分凝隧道场效应晶体管（DS - TFET）最近被提出，并在标准互补金属氧化物半导体（CMOS）基线平台上通过实验证明是一种很有前途的低功耗器件。在本文中，为实现大规模生产，我们评估了DS - TFET的变异特性，并仔细研究了其物理机制。与传统隧道场效应晶体管不同，研究发现隧道结的掺杂梯度（TDG）和漏极非重叠区的电气长度（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${L}_{\text {und}}$ </tex - math></inline - formula>）是两个主要的随机变异源，并且<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${L}_{\text {und}}$ </tex - math></inline - formula>的额外变异导致了<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$\sigma {I}$ </tex - math></inline - formula><sc xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">on</small>和<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$\sigma {I}$ </tex - math></inline - formula><sc xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">off</small>之间的不对称变异。基于测量和建模的电流 - 电压（I–V）及电容 - 电压（C–V）特性，我们进一步开发了一种器件级表征方法，用于通过电学手段提取<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${L}_{\text {und}}$ </tex - math></inline - formula>和主要的变异源，该方法也通过技术计算机辅助设计（TCAD）仿真得到了验证。本文的方法为开发考虑变异的紧凑模型以及基于DS - TFET的电路分析铺平了道路，推动了超低功耗隧道场效应晶体管 - 互补金属氧化物半导体（TFET - CMOS）混合平台的发展。