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中文摘要
随着微电子技术的不断进步,半导体器件的特征尺寸也在不断减小。特别是近几十年来,集成电路的不断发展,小尺寸半导体器件成为了以微电子技术为基础的电子信息技术与产业的中流砥柱。
本文采用蒙特卡罗模拟方法,对小尺寸半导体器件在温度方面的特性进行研究,加深对小尺寸半导体器件性能方面的了解。本文具体研究内容包括,蚀刻一个小尺寸半导体,在它内部电子作弹道输运时,改变温度,观察此时弹道效应的变化。结果表明,随着温度的升高,弹道效应先加强,后减弱。
关键词:电子平均自由程,蒙特卡罗模拟,弹道效应,温度
ABSTRACT
with microelectronics technology advances, semiconductor devices feature sizes are gradually disappearing. Especially in recent decades, the development of the integrated circuit, small size of semiconductor devices to e the microelectronics technology as the foundation of the electronic information technology and the mainstay of the industry.
In this article, the monte carlo simulation, the small size of semiconductor devices in the characteristics of temperature, small size to deepen the understanding of the properties of semiconductor devices. This article specifically the research content including, etching a small size semiconductor, in its internal electronic make ballistic transport, change the temperature, observe the change of ballistic effect at this time. The results show that, with the increase of temperature, ballistic effect to strengthen, weakened.
Key Words :electronic mean free path, Monte Carlo simulation, ballistic effect, temperature
目录
中文摘要 I
ABSTRACT II
1
半导体器件概述 1
半导体器件的发展 1
通常半导体器件——以场效应管为例 2
半导体器件模拟 4
半导体器件模拟现状 4
半导体器件模拟的意义 4
半导体器件模拟的方法 4
7
弹道效应 7
弹道效应的原理 7
蒙特卡罗模拟方法 8
蒙特卡罗模拟概述 8
半导体器件的蒙特卡罗模拟 8
器件结构与设计 9
计算机模拟实验 11
集群的概念 11
Linux的基本操作指令 12
结果分析 14
23
附录 24
参考文献 28
致谢 29
半导体器件概述
半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质,半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。以硅、锗、砷化镓、氮化镓等为代表的半导体材料已经广泛应用于电子元件、高密度信息存储、光电器件等领域。在发明晶体管之后,随着硅平面工艺的进步和集成电路的发明,从小规模、中规模集成电路到大规模、超大规模集成电路不断发展,出现了今天这样的以微电子技术为基础的电子信息技术与产业,而小尺寸半导体器件(当器件的尺寸远小于电子平均自由时的半导体)的出现和发展,更是此次技术产业的一大助力。
下面我将详细介绍半导体器件的发展历程和通常半导体器件(以场效应管为例)的特点结构及分类。
半导体器件的发展
1947年12月贝尔实验室诞生世界上第一只点接触晶体管。1949年肖克莱发表了关于PN结