正版书纳米集成电路FinFET器件物理与模型

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作者: （美）萨马.K萨哈
出版社: 机械工业出版社
ISBN: 9787111694816

出版时间: 2022-02
装帧: 平装
开本: 16开

作者: （美）萨马.K萨哈
出版社: 机械工业出版社

ISBN: 9787111694816
出版时间: 2022-02

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L9787111694816

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作者简介
Samar K.Saha从印度Gauhati大学获得物理学博士学位，在美国斯坦福大学获得工程管理硕士学位。目前，他是加利福尼亚州圣塔克拉拉大学电气工程系的兼职教授，也是Prospicient Devices的首席研究科学家。自1984年以来，他在美国国家半导体、LSI逻辑、德州仪器、飞利浦半导体、Silicon Storage Technology、新思、DSM Solutions、Silterra USA和 SuVolta担任各种技术和管理职位。他还曾在南伊利诺伊大学卡本代尔分校、奥本大学、内华达大学拉斯维加斯分校以及科罗拉多大学科罗拉多泉分校担任教员。他撰写了100多篇研究论文。他还撰写了一本书Compact Models for Integrated Circuit Design：Conventional Transistors and Beyond（CRC出版社，2015年）；撰写了关于TCAD的书Technology Computer Aided Design:Simulation for VLSI MOSFET（C.K.Sarkar主编，CRC出版社，2013年）中的一章“Introduction to Technology Computer-Aided Design”；拥有12项美国。他的研究兴趣包括纳米器件和工艺体系结构、TCAD、紧凑型建模、可再生能源器件、TCAD和研发管理。 Saha博士曾担任美国电气电子工程师学会（IEEE）电子器件分会（EDS）2016～2017年会长，目前担任EDS不错前任会长、J.J.Ebers奖委员会主席和EDS评审委员会主席。他是美国电气电子工程师学会（IEEE）会士、英国工程技术学会（IET）会士、IEEE EDS杰出讲师。此前，他曾担任EDS的前任初级会长；EDS颁奖主席；EDS评审委员会成员；EDS当选会长；EDS出版部副总裁；EDS理事会的当选成员；IEEE QuestEDS主编；EDS George Smith和Paul Rappaport奖主席；5区和6区EDS通讯编辑；EDS紧凑模型技术委员会主席；EDS北美西部区域/分会小组委员会主席；IEEE会议出版委员会成员；IEEE TAB期刊委员会成员；圣克拉拉谷旧金山EDS分会财务主管、副主席、主席。 Saha博士担任IEEE Transactions on Electron Devices (T-ED) 专刊（SI）Advanced Compact Models and 45-nm Modeling Challenges and Compact Interconnect Models for Giga Scale Integration的首席特约编辑；并作为T-ED专刊Advanced Modeling of Power Devices and their Applications和IEEE Journal of Electron Devices Society (J-EDS) 2018年IFETC的精选扩展论文专刊Flexible Electronics特约编辑。他还担任了由科学研究出版社（SCIRP）出版的World Journal of Condensed Matter Physics（WJCMP）的编辑委员会成员。

目录
目录译者序前言作者简介第1章概述11.1鳍式场效应晶体管（FinFET）11.2集成电路制造中的MOSFET器件概况11.2.1纳米级MOSFET缩小的挑战31.2.1.1短沟道MOSFET中的泄漏电流31.2.1.2MOSFET性能波动41.2.2MOSFET缩小难题的物理机理61.3替代器件概念81.3.1无掺杂或轻掺杂沟道MOSFET81.3.1.1深耗尽沟道MOSFET81.3.1.2埋晕MOSFET91.3.2薄体场效应晶体管91.3.2.1单栅超薄体场效应晶体管 101.3.2.2多栅场效应晶体管111.4VLSI电路和系统中的FinFET器件121.5FinFET器件简史 131.6小结15参考文献16第2章半导体物理基础222.1简介222.2半导体物理222.2.1能带模型222.2.2载流子统计242.2.3本征半导体252.2.3.1本征载流子浓度252.2.3.2电子和空穴的有效质量262.2.4非本征半导体272.2.4.1非本征半导体中的费米能级282.2.4.2简并掺杂半导体中的费米能级302.2.4.3半导体中的静电势和载流子浓度302.2.4.4准费米能级312.2.5半导体中的载流子输运322.2.5.1载流子漂移：载流子在电场中的运动322.2.5.2载流子扩散362.2.6载流子的产生-复合382.2.6.1注入水平392.2.6.2复合过程392.2.7半导体基本方程412.2.7.1泊松方程412.2.7.2传输方程422.2.7.3连续性方程432.3n型和p型半导体接触理论442.3.1pn结的基本特征442.3.2内建电势差462.3.3突变结462.3.3.1静电学472.3.4外加偏压下的pn结492.3.4.1单边突变结502.3.5pn结上的载流子输运512.3.5.1少数载流子浓度与结电势的关系512.3.6pn结I-V特性542.3.6.1pn结泄漏电流的温度依赖性552.3.6.2pn结电流方程的局限性562.3.6.3体电阻582.3.6.4结击穿电压582.3.7pn结动态特性592.3.7.1结电容592.3.7.2扩散电容612.3.7.3小信号电导622.3.8pn结等效电路622.4小结63参考文献63第3章多栅金属-氧化物-半导体（MOS）系统653.1简介653.2平衡态下多栅MOS电容器653.2.1孤立的金属、氧化物和半导体材料的特性673.2.1.1功函数673.2.2接触形成MOS系统中的金属、氧化物和半导体材料693.2.2.1金属栅功函数位于硅带隙边缘的MOS系统693.2.2.2金属栅功函数位于硅带隙中央的MOS系统713.2.3氧化层电荷723.2.3.1界面陷阱电荷723.2.3.2固定氧化层电荷733.2.3.3氧化层陷阱电荷733.2.3.4可动离子电荷743.2.4氧化层电荷对能带结构的影响：平带电压743.2.5表面势753.3外加偏压下的MOS电容器763.3.1积累783.3.2耗尽783.3.3反型793.4多栅MOS电容器系统：数学分析803.4.1泊松方程813.4.2静电势和电荷分布843.4.2.1半导体中的感生电荷843.4.2.2表面势公式873.4.2.3阈值电压913.4.2.4表面势函数943.4.2.5反型电荷密度的统一表达式973.5量子力学效应993.6小结100参考文献100第4章 FinFET器件工艺概述1024.1简介1024.2FinFET制造工艺1034.3体FinFET制造1044.3.1起始材料1044.3.2阱的形成1054.3.2.1p阱的形成1054.3.2.2n阱的形成1054.3.3Fin图形化：间隔层刻蚀技术1054.3.3.1芯轴图形化1054.3.3.2氧化物间隔层形成1064.3.3.3硅Fin形成1064.3.4非传统的阱形成工艺1074.3.5栅极定义：多晶硅dummy栅形成1074.3.6源漏延伸工艺1084.3.6.1nFinFET源漏延伸形成1084.3.6.2pFinFET源漏延伸形成1084.3.7凸起源漏工艺1094.3.7.1SiGe pFinFET凸起源漏形成1094.3.7.2SiC nFinFET凸起源漏形成1094.3.7.3凸起源漏硅化1104.3.8替代金属栅形成1104.3.8.1多晶硅dummy栅去除1114.3.8.2高k栅介质淀积1114.3.8.3金属栅形成1114.3.9自对准接触形成1124.3.9.1金属化1124.4SOI-FinFET工艺流程1124.4.1起始材料1134.4.2Fin图形化：间隔层刻蚀技术1134.4.2.1芯轴图形化1134.4.2.2氧化物间隔层形成1134.4.2.3硅Fin形成1134.4.3体硅FinFET与SOI-FinFET制造工艺比较1144.5小结114参考文献115第5章大尺寸FinFET器件工作原理1175.1简介1175.2FinFET器件的基本特征1175.3FinFET器件工作1205.4漏极电流公式1215.4.1静电势的推导1245.4.2对称DG-FinFET的连续漏极电流方程1295.4.3对称DG-FinFET的区域漏极电流公式1325.4.3.1阈值电压公式1335.4.3.2线性区Ids方程1335.4.3.3饱和区Ids方程1345.4.3.4亚阈值电导1365.5小结138参考文献139第6章小尺寸FinFET：物理效应对器件性能的影响1416.1简介1416.2短沟道效应对阈值电压的影响1416.2.1特征长度公式1416.2.2沟道势1466.2.3阈值电压滚降1476.2.4DIBL效应对阈值电压的影响1486.3量子力学效应1486.3.1体反型1486.3.2量子力学效应对迁移率的影响1496.3.3量子力学效应对阈值电压的影响1506.3.4量子力学效应对漏极电流的影响1526.4表面迁移率1536.5高电场效应1566.5.1速度饱和1566.5.2沟道长度调制1586.6输出电阻1606.7小结161参考文献161第7章 FinFET中的泄漏电流1657.1简介1657.2亚阈值泄漏电流1657.3栅致漏极和源极泄漏电流1667.3.1栅致漏极泄漏电流的计算16

内容摘要
集成电路已进入纳米世代，为了应对集成电路持续缩小面临的挑战，鳍式场效应晶体管（FinFET）应运而生，它是继续缩小和制造集成电路的有效替代方案。《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》讲解FinFET器件电子学，介绍FinFET器件的结构、工作原理和模型等。《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》主要内容有：主流MOSFET在22nm节点以下由于短沟道效应所带来的缩小概述；基本半导体电子学和pn结工作原理；多栅MOS电容器系统的基本结构和工作原理；非平面CMOS工艺中的FinFET器件结构和工艺技术；FinFET基本理论；FinFET小尺寸效应；FinFET泄漏电流；FinFET寄生电阻和寄生电容；FinFET工艺、器件和电路设计面临的主要挑战；FinFET器件紧凑模型。《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》内容详实，器件物理概念清晰，数学推导详尽严谨。《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》可作为高等院校微电子学与固体电子学、电子科学与技术、集成电路科学与工程等专业的高年级本科生和研究生的教材和参考书，也可供相关领域的工程技术人员参考。

主编推荐
1）作者为IEEE会士、Prospicient Devices首席研究科学家，《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》是作者30多年工业经验和20多年教学经验的结晶。2）芯片制造经典著作，FinFET是继续缩小和制造集成电路的优选器件。3）《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》介绍了FinFET器件和技术的基本理论和工作原理，概述了FinFET器件结构和制造工艺，并给出了用于集成电路设计和制造的FinFET器件特性的详细公式。4）《纳米集成电路FinFET器件物理与模型》内容详实，器件物理概念清晰，数学推导详尽严谨，即使不太熟悉半导体物理的人员也能轻易理解FinFET概念。
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