130 likes | 337 Views
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ХАРАКТЕРИСТИК КРЕМНИЕВОГО ДМОП ТРАНЗИСТОРА С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА САМОРАЗОГРЕВА. И.С. МАРТЕМЬЯНОВ , В.О. ТУРИН , В.В. ИВАНОВА , Г.И. ЗЕБРЕВ *, А.М. ЦЫРЛОВ ** УНИЛ ПТММиН при кафедре “Физика” Госуниверситет-УНПК , voturin@ostu.ru
E N D
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ХАРАКТЕРИСТИК КРЕМНИЕВОГО ДМОП ТРАНЗИСТОРА С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА САМОРАЗОГРЕВА И.С. МАРТЕМЬЯНОВ, В.О. ТУРИН, В.В. ИВАНОВА, Г.И. ЗЕБРЕВ*, А.М. ЦЫРЛОВ** УНИЛ ПТММиН при кафедре “Физика” Госуниверситет-УНПК, voturin@ostu.ru *Национальныйисследовательскийядерныйуниверситет(МИФИ) **OAO «Протон»
Оптореле • ОАО “Протон”, г. Орел производит различные типы оптореле на основе вертикальных МОП транзисторов с двойной диффузией.
Параметры моделируемой ячейки: ε=3.9 W=100 мкм L=4 мкм dox=68 нм μ=405 м^2/Вс Vth=2,2 В УПРОЩЁННАЯ МОДЕЛЬ ЯЧЕЙКИВЕРТИКАЛЬНОГО МОП-ТРАНЗИСТОРАС ДВОЙНОЙ ДИФФУЗИЕЙ (ВСЕГО 2489 ЯЧЕЕК)
Моделирование саморазогрева VDMOS транзистора с длиной канал 4 мкм Повышенное выделение тепла наблюдается в области вертикального стока. Граничные условия, использовавшиеся при моделировании: • Начальная температура стока: • Тепловое сопротивление стока:
Сравнение ВАХ ячейки реального ДМОП транзистора и ячейки, промоделированной в TCAD Sentaurus с учетом саморазогрева
Моделирование саморазогрева ДМОП транзистора с длиной канала 1 мкм
Выделение Джоулева тепла в ячейке ДМОП транзистора с каналом 1мкм
Сравнение зависимостей максимальной температуры прибора от напряжения на стоке для ДМОП транзисторов с длиной канала 1мкм и 3.6мкм
Эффект саморазогрева вызвал деградацию тока на 30% при напряжении затвор-исток Vg=8B Деградация выходных характеристик из-за эффекта саморазогрева в ДМОП транзисторе с длиной канала 1мкм
Расчет изменения сопротивления вертикального стока • Параметры моделирования: • Площадь поверхности: • Напряжение затвор-исток: • Напряжение сток-исток: • В транзисторе, промоделированном с учетом саморазогрева, сопротивление вертикального стока увеличилось на 253 Ом.
Выводы Температура ячейки транзистора с длиной канала 1 мкм в среднем на 20К выше, чем температура транзистора с длиной канала 4 мкм при том же напряжении на затворе Саморазогрев ячейки транзистора с длиной канала 1 мкм вызывает увеличение сопротивления вертикального стока на 253 Ом при напряжении на затворе Vg = 8В
Работа в Госуниверситете-УНПК велась в УНИЛ ПТММиН при кафедре «Физика»и поддержана грантом РФФИ 09-08-9909-р_офиСпасибо за внимание!