Abstract
在半導體世界裡,符合高速與高頻要求的元件一直是大家努力的目標.III-V族由於具有能隙工程(bandgap engineering)能力,在這方面可以達成此目標;可是,由於成本經濟考量以及目前半導體製程仍以矽為主流的情況下,也具有能隙工程能力的矽/矽鍺(Si/SiGe)技術便同時可以滿足高速與高頻的要求,並且與現在以矽為主流的製程相容,所以近十年來,矽/矽鍺技術便受到廣泛的討論.而目前,金氧半電晶體(MODFET)仍是市場主流的前題下,將矽/矽鍺技術融入場效應電晶體(FET)中,一直是大家努力發展的方向之一. 另外,也是大家努力追求的目標之一的是,將金氧半電晶體規格縮小(scaling down),因為元件尺寸縮小,將提高晶片(wafer)上元件數量之密度,同時,在數位IC上,由於元件縮小,產生更大的汲極飽和電流(saturation drain current),致使電路操作獲得更快的速度.所以,半導體業界往往以規格縮小當做下一個製程產生(generation)的指標.但是,在規格縮小的過程中,會面臨到很多問題,短通道效應(short channeleffects)便是其中重要的一項,探討短通道效應對元件特性(deviceperformance)的衝擊,是一件值得大家深入討論的課題. 在本篇論文中,我們利用二維元件模擬軟體(2D device simulator)對P型MODFET(p-type modulation doped field transistor)進行模擬,主要在討論短通道效應對矽/矽鍺P型調變摻雜場效應電晶體(SiGe PMODFET)元件的衝擊,而臨界電壓(threshold voltage)與電導(transconductance)是元件中兩個相當重要的特性值,因此,本篇論文的重點為,在SiGePMODFET元件中,短通道效應對臨界電壓與電導影響之探討.同時,也討論了在不同鍺元素結構(Ge profile)情況下,其所受影響之程度差異.另外,由於SOI(semiconductor on insula-tor)結構的種種優異特性,近年來也是大家討論的重點,而矽/矽鍺技術加上SOI結構之P型調變摻雜場效應電晶體(SOISiGe PMODFET)元件,其短通道效應對元件特性影響亦是本篇論文討論之範圍.最後,比較在這兩種主要元件結構情況下,其元件特性受短通道效應影響之程度差異.