一种新型隧穿场效应晶体管

作者：卜建辉; 许高博; 李多力; 蔡小五; 王林飞; 韩郑生; 罗家俊^*

来源：半导体技术, 2019, 44(03): 185-188.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.03.004

• 隧穿场效应晶体管(TFET)
• 绝缘体上硅(SOI)
• 泄漏电流
• 带带隧穿(BTBT)
• 双极效应

提出了一种新型隧穿场效应晶体管(TFET)结构,该结构通过在常规TFET靠近器件栅氧化层一侧的漏-体结界面引入一薄层二氧化硅(隔离区),从而减小甚至阻断反向栅压情况下漏端到体端的带带隧穿(BTBT),减弱TFET的双极效应,实现大幅度降低器件泄漏电流的目的。利用TCAD仿真工具对基于部分耗尽绝缘体上硅(PDSOI)和全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)的TFET和新型TFET结构进行了仿真与对比。仿真结果表明,当隔离区宽度为2 nm,高度大于10 nm时,可阻断PDSOI TFET的BTBT,其泄漏电流下降了4个数量级;而基于FDSOI的TFET无法彻底消除BTBT和双极效应,其泄漏电流下降了2个数量级。因此新型结构更适合于PDSOI TFET。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院微电子研究所