Control of threshold-voltage and short-channel effects in ultrathin strained-SOI CMOS devices

NUMATA, Toshinori ; MIZUNO, Tomohisa ; et al.

In: I.E.E.E. transactions on electron devices, Jg. 52 (2005), Heft 8, S. 1780-1786

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This paper presents a quantitative study on the device design for the control of threshold-voltage and the suppression of short-channel effects (SCEs) in ultrathin strained-silicon-on-insulator (strained-SOl) CMOSFETs in the sub-100-nm regime. A two-dimensional device simulation is used for this purpose, with emphasis on the impact of band offset in Si/SiGe heterostructures. For the control of threshold-voltage, the combination of the gate work function and the back gate bias is needed to obtain appropriate values of threshold-voltage in n- and p-channel MOSFETs and to suppress SiGe buried channels in p-channel MOSFETs with thicker strained-Si layers. Regarding SCEs, the importance and the necessity of thin SiGe layers are pointed out from the viewpoint of the influence of the higher permittivity of SiGe layers. It is shown that the SCEs of strained-SOI MOSFETs with thinner SiGe layers are almost the same level as those of unstrained-SOI.

Titel:	Control of threshold-voltage and short-channel effects in ultrathin strained-SOI CMOS devices
Autor/in / Beteiligte Person:	NUMATA, Toshinori ; MIZUNO, Tomohisa ; TEZUKA, Tsutomu ; KOGA, Junji ; TAKAGI, Shin-Ichi
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Zeitschrift:	I.E.E.E. transactions on electron devices, Jg. 52 (2005), Heft 8, S. 1780-1786
Veröffentlichung:	New York, NY: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2005
Medientyp:	academicJournal
Umfang:	print, 18 ref
ISSN:	0018-9383 (print)
Schlagwort:	Electronics Electronique Sciences exactes et technologie Exact sciences and technology Sciences appliquees Applied sciences Electronique des semiconducteurs. Microélectronique. Optoélectronique. Dispositifs à l'état solide Semiconductor electronics. Microelectronics. Optoelectronics. Solid state devices Dispositifs à structure composée Compound structure devices Transistors Circuits intégrés Integrated circuits Conception. Technologies. Analyse fonctionnement. Essais Design. Technologies. Operation analysis. Testing Alliage semiconducteur Semiconductor alloys Canal court Short channel Canal corto Canal enterré Buried channel Canal enterrado Canal n n channel Canal p p channel Commande tension Voltage control Control tensión Constante diélectrique Permittivity Constante dieléctrica Couche contrainte Strained layer Capa forzada Couche mince Thin film Capa fina Couche ultramince Ultrathin films Discontinuité bande Band offset Discontinuidad banda Hétérostructure Heterostructures Modèle 2 dimensions Two dimensional model Modelo 2 dimensiones Seuil tension Voltage threshold Umbral tensión Synthèse commande Control synthesis Síntesis control Technologie MOS complémentaire Complementary MOS technology Tecnología MOS complementario Technologie silicium sur isolant Silicon on insulator technology Tecnología silicio sobre aislante Transistor MOSFET MOSFET Travail sortie Work function Función de trabajo MOSFETs silicon-on-insulator (SOI) strained- silicon (strained-Si)
Sonstiges:	Nachgewiesen in: PASCAL Archive Sprachen: English Original Material: INIST-CNRS Document Type: Article File Description: text Language: English Author Affiliations: MIRAI-Association of Super-Advanced Electronics Technology (ASET), Kawasaki 212-8582, Japan ; Advanced LSI Technology Laboratory, Toshiba Research and Development Center, Kawasaki 212-8582, Japan ; MIRAI-National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Kawasaki 212-8582, Japan Rights: Copyright 2005 INIST-CNRS ; CC BY 4.0 ; Sauf mention contraire ci-dessus, le contenu de cette notice bibliographique peut être utilisé dans le cadre d’une licence CC BY 4.0 Inist-CNRS / Unless otherwise stated above, the content of this bibliographic record may be used under a CC BY 4.0 licence by Inist-CNRS / A menos que se haya señalado antes, el contenido de este registro bibliográfico puede ser utilizado al amparo de una licencia CC BY 4.0 Inist-CNRS Notes: Electronics

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