平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管的设计与制作.pdf

标题中的“平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管”是一种新型的半导体器件，它在设计和制作中采用了平面分离的双栅结构，这种结构对于优化晶体管性能具有重要意义。描述提到，这种器件能够通过改变栅极偏置电压来调节输出特性和转移特性曲线，从而实现阈值电压和亚阈值摆幅的调节，具备低功耗的特点。 在内容部分，文章首先引出了半导体工业面临的挑战，即随着芯片尺寸的不断缩小，如何在控制漏电流的同时保持高电流驱动能力。传统的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）在短沟道效应下性能会受到影响，而平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管（Split-Gate MOSFET）的设计正是为了解决这一问题。这种新型器件的垂直于沟道方向的电场是非均匀的，理论上和实验结果都表明，通过调整栅极电压，可以灵活地改变器件的输出特性和转移特性，优化阈值电压和亚阈值摆幅，降低功耗。 平面分离双栅结构使得该器件与当前的CMOS工艺兼容，这意味着它可以在现有的制造流程中实现，降低了工艺复杂性。文章还提到，与摩托罗拉的DGFET、三星的QFinFET和英特尔的Tri-Gate FinFET等垂直结构器件相比，平面分离双栅MOSFET在工艺难度上具有优势。 此外，文章还讨论了电源管理和多阈值电压在电路设计中的应用，以适应不同速度和功率的需求。通过平面分离双栅技术，可以简化电路设计，提高效率，同时减少MOS集成电路制造工艺的复杂度。 总结来说，平面分离双栅金属氧化物半导体场效应晶体管是一种创新的半导体器件，它解决了传统MOSFET在微缩过程中遇到的性能挑战，提供了一种更灵活、低功耗的解决方案，且与现有工艺兼容，有利于半导体工业的发展。这种设计对于推动半导体技术的进步，特别是在缩小芯片尺寸和优化性能方面，具有重要的理论和实际意义。