文档介绍：?它们之间有什么关系?
集成度是指一个IC芯片所包含的芯片数目(晶体管或门数,包括有源或无源元件)。为了提高集成度,采取了增大芯片面积,缩小器件特征尺寸,改进电路即结构设计等措施。
特征尺寸定义为器件中最小线条宽度(对MOS器件而言通常指器件栅电极所决定的沟道几何长度)也可定义为最小线条宽度与线条间距之和的一半。减小特征尺寸是提高集成度改进器件性能的关键。
?预测了什么?
摩尔定律:每两年芯片功能翻一番。根据预测今后20年时间内集成电路的集成技术及其产品仍将遵守这一定律
?
根据MOSFET器件沟道材料掺杂类型的不同MOS器件可分为N型MOS器件和P型MOS器件其电流电压特性分别为:N型线性区:
饱和区:
?受哪些因素影响?
形成沟道所对应的栅极电压成为阈值电压,在半导体中定义为半导体表面处的平衡勺子浓度等于体内平衡多子浓度时的栅极电压: 其中是多晶硅或金属栅和衬底功函数差。为衬底费米能势,是栅氧化层电容,是栅氧化层内有效电荷面密度,半导体的电荷面密度。阈值电压受这些因素的影响同时可通过沟道中注入杂质来调整阈值电压。
,结果导致器件的特性和长沟道模型发生偏离这种偏离即短沟道效应,本质是电特性的改变,而不是长度的变化。
发生条件:当MOSFET源,漏结耗尽层宽度与沟道长度相当时短沟道开始显现。
:载流子速率饱和、阈值电压的短沟道效应(阈值电压随沟道长度缩短而减小)、迁移率退化、雪崩倍增(纵向吃寻的缩小导致够岛内的强电场,会导致器件漏端会发生雪崩倍增效应)和氧化物充电(强电场使漏端附近的载流子能量增加,当能量足够大师载流子越过势垒,进入到栅氧化层内,导致器件性能退化,寿命缩短。

《1》恒电场理论:保证了mosfet在沟道长度缩小时,沟道里面的电场保持不变,进而使得几何上的短沟道期间能够保持电学特性的长沟道特性。
遵循的三个原则纵横尺寸:包括沟道长度宽度结深栅介质层厚度及引线孔等按比例缩小
掺杂浓度按比例增加
电源电压及阈值电压按比例缩小
恒电场理论结论:1 饱和电流的平方律关系
2 跨导不变 3
4 集成电路的门延迟正比于RC时间常数,按比例缩小后不变的输出电阻和
缩小到原来的寄生总电容可以使晶体管的延迟时间缩小为原来的;分
别缩小为原来的的漏源电压和楼源电流使晶体管的导通损耗为原来的
,另外,缩小为原来的晶体管尺寸也使单位面积的期间数目增加到
原来的倍
《2》恒电压按比例缩小理论:保持电源电压和阈值电压不变,对器件的其他参数进行等比例调整。

1阈值电压在实际器件中不能太小,否则会使器件容易受到外界干扰而误开启。因此阈值电压过小会严重影响器件的噪声容限2 漏源耗尽区宽度不可能按比例缩小因为前面的推导过程忽略了内建电势的影响而当电源电压缩小到一定程度时,它的影响将不能忽略。3电源电压标准的改变会带来很大的不方便因为电源电压的减小最大允许的电压摆幅下降,会减小电路的动态范围4整个硅片的功耗极大增加。5迁移率退化6工艺