【大赛作品展】Nanosheet晶体管的集约模型提取方法设计

由清华大学材料学院主办，北京理工大学化学与化工学院和北京科技大学材料科学与工程学院协办，清华大学材料科学与工程国家级虚拟仿真实验教学中心承办，北京赋智工创科技有限公司技术创新中心联合承办的北京市第一届暨清华大学第四届虚拟仿真创意设计大赛自报名以来迎来众多参赛者，参赛作品目前已提交60份，涉及领域广泛，其中不乏当前各个领域的热点问题，为了更好展示其中一部分优秀的作品，特开设大赛作品方案展示专栏。

第一期介绍的第十三个作品是来自清华大学的Nanosheet集体管的约束模型（作品编号：0331213）

作品研究背景及意义：

Gordon Moore预言：集成电路上可容纳的集体管数目，每经过18个月到24个月会增加一倍。

传统的MOSFET器件中尺寸缩小会导致短沟道效应（SCE），增大器件的漏电流，造成亚阈值区域特性退化等问题。随着CMOS技术的不断发展，延续摩尔定律的方法纷纷被提出。

加州大学伯克利分校的胡正明教授提出了FinFET结构，并于1998年制造出了第一个n型FinFET。

FinFET不仅具有较低的阈值电压滚降和阈值斜率，而且有较大的离子/离子比，能提高能量效率，降低栅极延迟，减小漏电流，使器件获得更短的开馆时间和更高的电流密度。

国外研究现状:目前国外对于NSFET及其GAA架构的研究已深入3nm技术节点，并有较为完善的理论验证和模型。Geumjong Bae等人在2018年提出了-种全栅多桥沟道MOSFET (MBCFET)技术，具有更好的栅极控制能力，亚阈值摆幅和有效沟道宽度，并具有很好的设计灵活性。这一架构其实就类似于今天的nanosheetFET。国外对于BSIM- CMG的参数提取主要针对于FinFET,对NSFET参 数提取方面的研究还比较欠缺。因此，提取纳米片晶体管的集约模型参数具有-定的开拓性。

国内研究现状:早在2005年,清华大学微电子学研究所张大伟等人就已对FinFET器件作了集约模型的研究，得出了阈值电压的计算公式。然而，国内至今对NSFET集约模型的研究仍相当匮乏。李睿涵等人所作的利用神经网络方法进行标称集约模型校准和5nm节点NSFET集约模型参数提取的工作，是国内此方面的先进研究。

作品简介：

研究BSIM-CMG集约模型及其参数的特点，设计nanosheet晶体管集约模型参数提取方法，对于给定的纳米片晶体管特性图像，能够提取获得其关键参数，并将其用于电路仿真。

作品的具体介绍与视频链接：