Characterization, modelling and simulation of decananometer SOI MOSFETs

Resumen

En este trabajo se ha estudiado el impacto y las oportunidades abiertas por la miniaturización decananométrica de los dispositivos CMOS actuales. Se ha abordado la inclusión de efectos cuánticos para describir de forma precisa el comportamiento de dispositivos MOSFET de una y múltiples puertas. En distintos caso s de interés, se han resuelto de forma autocosistente las ecuaciones de Schrodinger y Poisson mostrando las consecuencias de los mecanismos físicos involucrados en los dispositivos cuando s e alcanzan los límites decananométricos. Entre otros, se han estudiado y modelado: cuantización de portadores, centroides de carga, "espacios oscuros", deplexión de polisilicio, efectos de scattering remoto ... Las técnicas de caracterización eléctrica para SOI se han sometido a análisis y examen tanto a nivel de oblea como de dispositivo en el contexto del actual nodo tecno lógico de 45nm. Algunos resultados recientes obtenidos mediante el procedimiento pseudo-MOSFET para caracterización para oblea s se han explicado mediante simulaciones numéricas. El método basado en la función y se ha extendido para dispositivos de dos canales; mostrando por primera vez el efecto beneficioso de la inversión en volumen a través de características estáticas habituales. Durante muchos años, la movilidad de los portadores ha sido una materia candente, rodeada de un gran esfuerzo investigador. Esta lucha por mejorar ha continuado hasta hoy en día, cuando la tecnología está alcanzando el final de la "hoja de ruta". En este trabajo se han analizado, gracias a la simulación Monte Carlo, dos de las tecnologías promesa para el incremento de la movilidad compatibles con la tecnología actual: orientaciones cristalográficas alternativas en la arquitectura de los dispositivos y el uso de silicio tenso como material para el canal. Este documento no representa un compendio cerrado; tras los resultados obtenidos más bien establece algunas de las líneas directrices y evoca ciertos problemas que deberán tratarse en el futuro próximo.