Abstract
金氧半場效電晶體的有效通道長度和寬度是關鍵性的參數。而且，電晶體的電學特性和它的通道大小有很大的相關性。所以，如何在超大型積體電路和次微米元件中正確的描述通道的大小，是一項最重要的基本工作。尤其是當電晶體的通道大小縮小至微米或次微米時，如何正確的量測有效通道大小將更形重要。在本論文中，主要著重在短通道元件的參數萃取上，例如：通道的有效寬度，汲極和源極的串連電阻等。 在本篇論文中，我們提出了一個全新且更正確的方法來決定電晶體中有效的通道寬度。這個方法是由實驗所量測的線性區域電流－電壓關係而來的。而且我們也考慮到了許多之前萃取相同參數的方法或模型所沒有考慮到的物理效應，例如電阻值會隨通道寬度成反比等。最後，我們會將所有介紹的方法及本論文所提出的新方法做比較。 萃取電晶體的有效通道寬度主要可分為兩種方法，一是量取通道電阻值；二是量取閘極的電容值。但是第二種的方法需要較精密的儀器和多量的試用元件才能獲得較精確的結果。而且電晶體越做越小，閘極電容值也會變小，如此會增加量測上的困難度。相反的，自通道電阻上著手是較簡單的方法。所以我們的方法為求簡便，也是由通道電阻上進行分析。 在這篇論文中，我們回顧了之前已經提出的六種方法理論。一開始，首先介紹了大部分萃取參數方法的共同起始點和假設。之後，對各種方法一一做簡單的推導、介紹和分析，也敘述了它們個別的特點和使用的電流－電壓公式。在這章的最後，則是詳細介紹本論文所提出的新的想法和推導的步驟。 最後，我們得到了通道的有效寬度會隨著閘極的偏壓大小而變，當閘極的電壓越大時，通道的有效寬度會隨著增加。另外，因為電阻值會和所通過截面積寬度成反比，所以我們也考慮了源極和汲極的串連電阻也會隨著通道的有效寬度而變。和之前的方法比較起來，我們是第一個同時考慮到以上兩個相關性的萃取方法。而且最重要的是，在我們的方法中只需要兩個不同光罩通道寬度的元件即可使用，更多的試用元件則可以拿來驗證實驗所得的結果是否一致。