MOSFET柵漏電流噪聲模型研究
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超薄柵氧隧穿漏電流低頻噪聲模型適用于超薄柵氧化層MOSFET低頻段噪聲特性表征，與等效柵氧厚度為1．2 nm柵電流噪聲測(cè)試結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了其正確性。通過模型與實(shí)驗(yàn)噪聲測(cè)試結(jié)果及器件模擬的對(duì)比，可用于提取慢氧化層陷阱密度分布。
唯象模型利用勢(shì)壘高度漲落和源于二維電子氣溝道的柵極泄漏電流的洛侖茲調(diào)制散粒噪聲，來解釋過剩噪聲特征。低頻和高頻范圍內(nèi)，測(cè)量值和仿真值均有良好的一致性。模型將過剩噪聲解釋成1/f'伊噪聲和洛侖茲調(diào)制散粒噪聲之和，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)超薄柵氧化層的MOS晶體管的過剩噪聲性質(zhì)并適于在電路仿真中使用。
柵電流分量噪聲模型，模擬結(jié)果與低漏偏置下的1．5 nm柵氧厚度p-MOSFET的數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。該模型適用于納米級(jí)MOSFET，僅限于描述由柵隧穿效應(yīng)引起的柵漏電流漲落。模型兩待定參數(shù)都可通過實(shí)驗(yàn)獲得，可方便計(jì)算不同偏置下的點(diǎn)頻噪聲幅值。等效電容電荷漲落模型中，柵電流通過柵阻抗產(chǎn)生的電壓漲落經(jīng)由器件跨導(dǎo)在溝道處得到證實(shí)。該模型僅適用于器件飽和條件下，由于忽略了襯底效應(yīng)，誘生襯底電流和溝道中的高場(chǎng)效應(yīng)，其適用性和精確度均不高。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/181165.htm
3 結(jié)束語(yǔ)
雖然已經(jīng)提出多種小尺寸MOSFET柵電流噪聲模型，但各模型均有局限性。等效電容電荷漲落模型局限性很大，超薄柵氧隧穿漏電流低頻噪聲模型可用于精確描述低頻噪聲特性。唯象模型和柵電流分量噪聲模型則主要取決于柵隧穿效應(yīng)。從噪聲特性看低頻段噪聲功率譜近似為柵電流的二次函數(shù)，在低溫環(huán)境白噪聲主要成分為散粒噪聲。這些噪聲模型主要針對(duì)隧穿機(jī)制，全面描述各種隧穿機(jī)制引起的柵漏電流模型還有待研究。
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