КНИ МОП-транзисторы имеют худшие условия для отвода тепла из рабочей области, что негативно сказывается на надежности и производительности микросхем. С помощью TCAD-моделирования исследован эффект саморазогрева в структурах КНИ МОП-транзистора с различной конфигурацией скрытого оксида: традиционная структура на объемном кремнии, структура кремний на изоляторе, структура с «окном» в скрытом оксиде (SELBOX), КНИ-структура с неполным скрытым оксидом (Partial SOI), КНИ-структура с тонким скрытым оксидом (thin-BOX SOI), КНИ-структура с тонким карманом и тонким оксидом (UTBB SOI) и КНИ-структура с L -образным скрытым оксидом (Quasi-SOI). Показано, что для новых конструкций значение максимальной температуры в структуре прибора существенно снижается по сравнению с Т стандартной структуры КНИ МОП-транзистора, приближаясь к значениям, характерным для стандартных МОП-транзисторов на объемном кремнии.
1. Nayfach-Battilana J., Renau J. SOI, interconnect, package, and mainboard thermal char-acterization // Proc. of the 14th ACM/IEEE International Symposium on Low power Electronics and Design. – 2009. – P. 327–330.
2. Narayanan M.R., Nashash H.A. Minimization of self-heating in SOI MOSFET devices with SELBOX structure // Proc. of the 11th International Conference on Advanced Semiconduc-tor Devices & Microsystems. – 2016. – P. 61–64.
3. Cheng J., Zhang B., Li Z. The total dose radiation hardened MOSFET with good high-temperature performance // IEEE Proc. of ICCCAS. – 2007. – P. 1252–1255.
4. Trivedi V.P., Fossum J.G. Nanoscale FD/SOI CMOS: thick or thin BOX? // IEEE Elec-tron Device Letters. – 2005. – Vol. 26. – Iss. 1. – P. 26–28.
5. Analog and RF modeling of FDSOI UTBB MOSFET using Leti-UTSOI model / S.El Ghouli, P. Scheer, M. Minondo et al. // 23rd International Conference on Mixed Design of Integrated Circuits and Systems (MIXDES). – 2016. – P. 41–46.
6. Investigation of a radiation-hardened quasi-SOI device: performance degradation induced by single ion irradiation / Weikang Wu, Xia An, Taotao Que et al. // Semiconductor Science and Technology. – 2016. – Vol. 31. – No. 10. – 105009 (6 pp).
7. Comparison of self-heating effect (SHE) in short-channel bulk and ultra-thin BOX SOI MOSFETs: Impacts of doped well, ambient temperature, and SOI/BOX thicknesses on SHE / T. Takahashi, T. Matsuki, T. Shinada et al. // Electron Devices Meeting (IEDM). – 2013. – P. 7.4.1–7.4.4.