Estudo do HALO em transistores SOI MOSFETs ultra-submicrométricos em função da temperatura

• Autor(a) principal: Arrabaça, J. M.
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/393
• topic: Tecnologia de silício sobre isolante; Transistor de efeito de campo de metal-óxido semicondutor

Neste trabalho é apresentado o estudo da influência do HALO em transistores SOI parcialmente depletado (PD SOI MOSFET). A partir das características do processo de fabricação da estrutura do HALO e do auxílio de um simulador numérico bidiomensional foram realizadas simulações para os transistores com diferentes comprimentos de canal no intervalo de 10um à 0,08um, com concentração de dopantes na região de HALO variando de 8,0 x10 cm3, com ângulo de implantação na região de HALO de 90º à 50º e com temperaturas de operação destes dispositivos de 300K à 100K. Primeiramente foram realizadas as simulações numéricas em temperatura ambiente de forma a se obter a concentração de dopantes a o ângulo de implantação que melhores se ajustassem aos resultados experimentais e, em então se reduziu à temperatura de operação do dispositivo. Em seguida foram realizadas as medidas experimentais para os dispositivos PD SOI MOSFETs com e sem HALO operando em temperatura ambiente e em baixas temperaturas para diversos comprimentos de canal. Após a obtenção dos dados foram extraídos os parãmetros elétricos, tensão de limiar (Vth) e inclinação de sublimiar (S), para o dispositivo PD SOI MOSFETe foi observado que o ângulo e a concentração de dopantes que melhor se ajustaram aos dados experimentais foi de 60º e 3,0 x10 cm3, respectivamente. Com a definição da concentração de dopantes e do ângulo de implantação do HALO foi reduzida a temperatura de operação e notou-se que a tensão de limiar dos dispositivos com e sem HALO apresentam melhora em até 13%, minimizando assim o efeito de canal curto reverso. Na proposta de otimização da estrutura do HALO, para se obter uma menor variação da tensão de limiar, foi determinado que o ângulo ideal para a implantação do HALO de 50º e que para a faixa de dopagem entre 1,2 x10 cm3 e 1,8 x 10 cm3 os dispositivos são imunes aos efeitos de canl curto e canal curto reverso.