次32奈米CMOS元件可靠性分析、量子結構效應、與蒙地卡羅電荷傳輸模擬
Abstract
當CMOS 元件微縮至32 奈米以下,無論在元件結構,材料與載子傳輸理論方面,均將發生重
大變化與挑戰。在本計劃內,吾人將針對先進CMOS 元件,例如,含形變之矽/鍺通道,高介電係
數/金屬閘極及具量子結構之元件,進行理論與實驗研究。在可靠度方面,吾人將延續在前期計畫
中所發展之單電子量測技術,研究新式閘極介電層材料之缺陷及其對載子移動率(carrier mobility)
之影響,並探討限制元件微縮之可靠性議題,如電流雜訊等。
在理論計算方面,吾人將以先前所發展之蒙地卡羅模擬為基礎,並配合載子能帶結構之計
算,研究各種增進載子移動率之技術,內容涵蓋具形變之元件通道,極短通道內載子之特殊傳輸
效應(velocity overshoot and ballistic motion),及具量子結構之元件特性(例如FinFET, quantum well
channel),上述研究將著重於含量子結構與形變能帶結構之計算,綜合本計劃之研究目標,一為
利用吾人在元件可靠性量測方法之突破(單電子效應量測),探討元件在微縮過程中新的材料與新
的元件結構所產生可靠性議題及相關物理機制,另一方面,針對目前各種新式元件提供一具量子
效應之蒙地卡羅模擬,以探討各種增進載子速度方法之理論基礎與極限。
Description
Keywords
32 奈米CMOS , 電荷傳輸 , 可靠性 , 單電子效應 , 蒙地卡羅 , 能帶結構 , 量子效應 , 32nm CMOS , charge transport , reliability , single charge phenomena , Monte Carlo , band-structure , quantum effect