Thiết kế MOSFET cấy ion với các kích thước vật lý rất nhỏ
ROBERT H. DENNARD, MEMBER, IEEE, FRITZ H. GAENSSLLEN, HWA-NIEN YU, MEMBER, IEEE, V. LEO RIDEOUT, MEMBER, IEEE, ERNEST BASSOUS, AND ANDRE R. LeBLANC, MEMBER, IEEE
Tóm tắt—Bài báo này xem xét thiết kế, chế tạo và đặc trưng hóa các thiết bị chuyển mạch MOSFET rất nhỏ thích hợp cho các mạch tích hợp số sử dụng các kích thước cỡ 1 . Các quan hệ tỷ lệ được trình bày, cho thấy cách một MOSFET thông thường có thể được thu nhỏ về kích thước. Một cấu trúc thiết bị nhỏ cải tiến được trình bày, sử dụng cấy ion để tạo ra các vùng nguồn và máng nông cùng với một phân bố pha tạp đế không đồng nhất. Các mô hình một chiều được sử dụng để dự đoán phân bố pha tạp đế và đặc tính điện áp ngưỡng tương ứng theo điện áp nguồn. Một mô hình vận chuyển dòng điện hai chiều được sử dụng để dự đoán mức độ tương đối của các hiệu ứng kênh ngắn đối với các tổ hợp tham số thiết bị khác nhau. Các MOSFET cổng polysilicon với độ dài kênh nhỏ tới 0.5 đã được chế tạo, và các đặc tính thiết bị được đo lường, so sánh với các giá trị dự đoán. Sự cải thiện hiệu năng dự kiến từ việc sử dụng các thiết bị rất nhỏ này trong các mạch tích hợp được thu nhỏ cao được dự đoán.
Bản thảo nhận ngày 20 tháng 5 năm 1974; sửa đổi ngày 3 tháng 7 năm 1974.
Các tác giả thuộc Trung tâm Nghiên cứu IBM T. J. Watson, Yorktown Heights, N.Y. 10598.
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. SC-9, NO. 5, OCTOBER 1974
DANH SÁCH KÝ HIỆU
Độ dốc bán logarit nghịch của đặc tính dưới ngưỡng.
Độ rộng của biên dạng hàm bước lý tưởng hóa cho cấy kênh.
Hiệu điện thế hàm công giữa cổng và đế.