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Erschienen in: Journal of Computational Electronics 1/2019

30.10.2018

An accurate compact model to extract the important physical parameters of an experimental nanoscale short-channel SOI MOSFET

verfasst von: Mohammad K. Anvarifard

Erschienen in: Journal of Computational Electronics | Ausgabe 1/2019

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Abstract

A new compact model is introduced to determine the drain current of an experimental short-channel silicon-on-insulator (SOI) metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) analytically. The effective physical parameters of the experimental nanoscale SOI MOSFET were successfully extracted for the first time using an efficient search algorithm named particle swarm optimization (PSO) as a link between the analytical drain model and the experimental data. Seven important parameters, viz. the drain-induced barrier lowering, subthreshold swing, additional resistance at the source terminal, carrier velocity, low-field carrier mobility, and threshold voltage, were sought using the PSO algorithm to obtain the best fitness value. The results revealed that the application of this PSO strategy achieved an excellent match between the proposed drain current model and experimental data notwithstanding the initial values of the fitting parameters. Also, the internal node capacitances of the short-channel SOI MOSFET were successfully extracted for use in compact models of its small-signal operation.

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Literatur
10.
Zurück zum Zitat Kranti, A., Haldar, S., Gupta, R.S.: Analytical model for threshold voltage and I-V characteristics of fully depleted short channel cylindrical/surrounding gate MOSFET. Microelectron. Eng. 56, 241–259 (2001)CrossRef Kranti, A., Haldar, S., Gupta, R.S.: Analytical model for threshold voltage and I-V characteristics of fully depleted short channel cylindrical/surrounding gate MOSFET. Microelectron. Eng. 56, 241–259 (2001)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Singh, K., Kumar, M., Goel, E., Singh, B., Dubey, S., Kumar, S., Jit, S.A.: Analytical modeling of potential distribution and threshold voltage of gate underlap DG MOSFETs with a source/drain lateral Gaussian doping profile. J. Electron. Mater. 45, 2184–2192 (2016). https://doi.org/10.1007/s11664-015-4254-y CrossRef Singh, K., Kumar, M., Goel, E., Singh, B., Dubey, S., Kumar, S., Jit, S.A.: Analytical modeling of potential distribution and threshold voltage of gate underlap DG MOSFETs with a source/drain lateral Gaussian doping profile. J. Electron. Mater. 45, 2184–2192 (2016). https://​doi.​org/​10.​1007/​s11664-015-4254-y CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Ward, D.E.: Charge-based modeling of capacitance in MOS transistors. Ph.D. dissertation, Stanford Univ., Stanford, CA, 1981 Ward, D.E.: Charge-based modeling of capacitance in MOS transistors. Ph.D. dissertation, Stanford Univ., Stanford, CA, 1981
16.
Zurück zum Zitat Packan, P.: High performance 32 nm logic technology featuring 2nd generation high-k + metal gate transistors. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 2009 Packan, P.: High performance 32 nm logic technology featuring 2nd generation high-k + metal gate transistors. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 2009
17.
Zurück zum Zitat Kennedy, J., Eberhart, R.: Particle swarm optimisation. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Neural Networks, Washington DC: IEEE Computer Society, pp. 1942–1948, 1995 Kennedy, J., Eberhart, R.: Particle swarm optimisation. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Neural Networks, Washington DC: IEEE Computer Society, pp. 1942–1948, 1995
Metadaten
Titel
An accurate compact model to extract the important physical parameters of an experimental nanoscale short-channel SOI MOSFET
verfasst von
Mohammad K. Anvarifard
Publikationsdatum
30.10.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Computational Electronics / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 1569-8025
Elektronische ISSN: 1572-8137
DOI
https://doi.org/10.1007/s10825-018-1267-9

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