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一种分布式沟道铁电晶体管FeFET建模方法 

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申请/专利权人:北京大学

摘要:本发明公开了一种分布式沟道铁电晶体管FeFET的建模方法,本发明结合了空间分布的沟道表面势与铁电极化翻转之间的相互耦合,可以准确刻画不同漏端电压下金属‑铁电‑界面层‑半导体MFIS结构的FeFET电学特性,避免了使用传统模型带来的较大偏差。本发明的模型可以进一步计入铁电材料参数呈现空间非均匀分布时对器件特性的影响,使之能够进一步涵盖实际多畴铁电材料参数空间位置波动带来的涨落,有效地评估不同参数、不同畴的尺寸等情形下MFIS‑FeFET电学特性的分散程度。

主权项:1.一种分布式沟道铁电晶体管FeFET的建模方法,包括以下步骤:1由传统FeFET模型得到均匀分布的铁电电压VFE0、均匀分布的极化翻转强度PFE0以及存在中间金属节点时的节点电压Vg,并以VFE0和PFE0分别作为铁电电压和极化翻转强度的初值;2根据节点电压Vg计算得到铁电晶体管的源、漏两端的表面势φsS、φsD;3计算铁电晶体管的漏、源两端的表面势之差φsD-φsS,将该值N等分,基于电流连续性方程,计算得到N等分后各分段点的沟道位置Xi;4作线性插值近似,得到空间非均匀分布的沟道表面势φsxk;5根据沟道表面势和极化翻转强度初值PFE0计算得到该点上方的局部铁电电压VFExk;遍历从铁电晶体管的源到漏的沟道各位置,得到沿沟道方向呈现空间分布的铁电电压;6将铁电电压VFExk代入到铁电极化-电压关系中,计算得到空间非均匀分布的极化翻转强度PFExk;7通过极化翻转强度PFExk得到铁电晶体管FeFET此时的等效阈值电压VTH,即ID-VG,VG为给定栅电压偏置,最终得到铁电晶体管FeFET电学特性的宏观模型。

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权利要求:

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