16. Конструктивные особенности субмикронных транзисторов ldd структуры и их влияние на эффекты короткого канала.

Наиболее распространённой конструкцией МДП-транзистора, является структура со слаболегированными областями стока и истока –LDD структура.

Её особенностью является наличие мелких слаболегированных областей, которые удлиняют области истока и стока в сторону канала. Концентрацию легирующей примеси в этих областях выбирают таким образом, чтобы получить плавный n-р переход. Изоляцию между электродами выполняют с помощь т.н. спейсера из нитрида кремния. В результате происходит снижение напряжённости электрического поля в канале на границе со стоком. Слаболегированные LDD-области также повышают напряжение смыкания, инжекционного и лавинного пробоя транзистора, уменьшают эффект модуляции длины канала.

17. Современные мдп транзисторы на основе технологии «напряженного» кремния. Принцип действия. Критерии выбора материала для формирования области канала таких транзисторов.

Для решения проблемы уменьшения подвижности носителей в транзисторах с коротким каналом применяются области упруго-деформированные полупроводники

в частности механически напряжённый кремний.

а - n-канал, б - p-канал

Вследствие различия в постоянных кристаллической решётки Si и SiGe слой кремния испытывает механическое растягивающее усилие . Было обнаружено, что подвижность носителей в напряжённом кремнии выше, чем в обычном. Это позволяет получить примерно вдвое более высокие предельные частоты . Для увеличения подвижности носителей в p-канальных МДП-транзисторах в качестве материала канала используется непосредственно слой SiGe, в котором подвижность дырок больше, чем в Si. Между Si и SiGe образуется гетеропереход, который представляет собой потенциальную яму для дырок. Концентрация дырок в ней оказывается больше, чем на границе раздела Si – SiO2. Поэтому ток канала обеспечивается током дырок в SiGe, где их подвижность выше.

18. Структура современных мдп транзисторов, выполненных на основе технологии «кремний на изоляторе». Перспективы дальнейшего уменьшения размеров мдп транзисторов.

Основными преимуществами структур данного типа являются:

· наличие толстого окисла вместо кремния под областями истока и стока существенно уменьшает величину ёмкости на подложку;

· простой процесс изоляции компонентов и высокая плотность интеграции благодаря отсутствию изолирующих карманов;

· КНИ-структуры отличаются высокой радиационной стойкостью и повышенной надёжностью при высоких температурах.

Перспективы уменьшения размеров:

Использование транзисторов с двойным и с окольцованным затвором

Такой подход позволяет эффективно управлять энергетическим барьером между истоком и стоком. Уменьшается также ёмкость n-р переходов, улучшается радиационная стойкость. Двойная плотность заряда инверсионного слоя увеличивает нагрузочную способность транзистора.

Использование транзисторов с вертикальным каналом

Обе части поликремневого затвора электрически соединены между собой.

Формирование канала в вертикальном направлении снижает площадь

кристалла, но позволяет сделать канал длинным тем самым уменьшить подпороговый ток, что особенно важно для ячеек памяти.