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第四章 优化MOSFET模型

作品:千禧年半导体生存指南作者:乌鸦一号
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胡正明从1976年开始就在伯克利任教,一直邮箱就没有变过。

从实际MOSFET晶体管出发,在复杂物理领域推演出数学模型,这是胡正明的得意之作。

这篇发表自1985年的论文,被引用次数接近2000次,是他仅次于FinFETch架构的成果。

在这个年代该数学模型被国际上38家大公司参与的晶体管模型理事会选为设计芯片的第一个且唯一的国际标准。

从1985年发表该论文以来,一直有各种研究试图改进该模型。

94年的时候有试图通过薄氮化氧化物来优化该模型的,95年有通过电子的热再发射来优化。

但是这些研究都是通过物质层面,通过改变晶体管材料,来实现优化MOSFET晶体管的目的。

迟迟没有从数学模型层面出发,很好优化胡正明的MOSFET模型的结果。

要知道此时离1985年过去了十三年。

远在旧金山湾区的胡正明教授,每天早上和往常一样,先查阅一遍自己的邮箱。

电子邮箱已经有十来年的历史,这十来年里,受益于电子邮箱,来自世界各地的科学家们交流变得更加频繁。

对于胡正明来说,每天到办公室的第一件事,也从查收纸质邮件,变成了查收电子邮件。

一封名为MOSFET模型优化的邮件,很快吸引了他的注意。

毕竟作为该模型的创造者,胡正明本人也希望能够进一步优化它。

可惜不管是他本人,还是其他科学家,都没有谁能够从数学模型的角度,对MOSFET进行优化。

“......这种临界能量和观察到的时间依赖性可以用涉及= Sis H键断裂的物理模型来解释。器件寿命与 I-2sub 9 I1d9ΔV15t成正比。如果由于 L小或 Vd大等原因导致 Isub变大,则τ会变小。因此,Isub(可能还有光发射)是τ的有力预测因子。

已发现比例常数因不同技术而异,相差 100倍,这为未来通过电介质/界面技术的改进提供了显着提高可靠性的希望。一个简单的物理模型可以将沟道场 Em与所有器件参数和偏置电压相关联。描述了它在解释和指导热电子缩放中的用途。”

因为胡正明构建的数学模型很简单,简单的描绘了MOSFET退化的本质。

越是简单的模型,越难进行优化。

…。。
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