發(fā)布時間：2019-05-10 16:46

【摘要】：體硅CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)技術在特征尺寸減小到100nm后遇到很多技術與性能上的挑戰(zhàn),引入的短溝道效應等問題使得體硅技術在朝著摩爾定律方向難以發(fā)展。絕緣體上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)技術由于其功耗低、利于集成、抗輻射能力強等優(yōu)勢,得到射頻微波領域受到學術界與工業(yè)界的廣泛關注。而在射頻領域的應用,即使最簡單的IC(Integrated Circuit)設計也從電路仿真開始,這就要求可靠射頻模型。而且器件自身產(chǎn)生的噪聲隨頻率提高逐漸成為影響整個系統(tǒng)性能的重要因子。本文基于0.13μm SOI CMOS工藝,對SOI MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)器件高頻特性及噪聲模型進行研究。文章主要工作如下:(1)對SOI射頻技術以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行概述,對SOI MOSFET器件結構,基本物理特性包括浮體效應進行深入研究,并對SOI MOSFET器件的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模型及其射頻建模經(jīng)驗進行介紹,為后續(xù)射頻模型的建立奠定基礎。(2)基于PSPSOI標準模型針對SOI MOSFET器件,提出半自動模型參數(shù)提取方法,基于等效電路模型方法建立誤差可控的完整射頻可縮放模型,包括本征和非本征兩個模塊,并對PSPSOI模型精度進行評估。并對超低溫下SOI MOSFET直流和射頻小信號特性進行了詳細的分析,為今后射頻模型開發(fā)及低溫應用提供了經(jīng)驗。(3)提出了基于小信號分析的SOI MOSFET的高頻熱噪聲建模方法。對MOSFET器件主要噪聲源及其物理分析方法進行概述,基于噪聲二端口網(wǎng)絡理論提出SOI MOSFET器件含有噪聲源的小信號等效電路,詳細給出噪聲源計算方法以及噪聲參數(shù)求解算法,為電路設計者和芯片設計者提供合理參考。(4)區(qū)別于傳統(tǒng)二端口網(wǎng)絡,提出了一種基于四端口網(wǎng)絡的SOI器件射頻模型,分析了SOI襯底網(wǎng)絡對器件性能影響以及主要的襯底模型,并詳細給出小信號參數(shù)提取算法解析過程,該研究結果能夠直接提取SOI晶體管襯底網(wǎng)絡晶體管襯底網(wǎng)絡參數(shù)及體電阻等,在射頻開關模型等大信號模型有一定參考價值。
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【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN386

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 賈侃;孫偉鋒;時龍興;;A sub-circuit MOSFET model with a wide temperature range including cryogenic temperature[J];半導體學報;2011年06期

2 陳猛;王一波;;SOI材料的發(fā)展歷史、應用現(xiàn)狀與發(fā)展新趨勢(下)[J];中國集成電路;2007年08期

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本文編號：2473835