Nanosized-Metal-Grain-Induced Characteristic Fluctuation in 16 nm Complementary Metal–Oxide–Semiconductor Devices and Digital Circuits

MOSFET 材料科学 逆变器 晶体管 电子线路 CMOS芯片 阈值电压 光电子学 金属 场效应晶体管 金属浇口 电压 栅氧化层 电气工程 工程类 冶金
作者
Yiming Li,Hui Cheng
出处
期刊:Japanese Journal of Applied Physics 卷期号:50 (4S): 04DC22-04DC22 被引量:5
标识
DOI:10.1143/jjap.50.04dc22
摘要

In this work, we investigate the effect of random work functions (WKs) resulting from the nanosized grains of a metal gate on 16 nm metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) devices and circuits. The random number and position of nanosized metal grains induce rather different random WKs on a MOSFET gate, which cannot be modeled using an averaged WK; thus, we consider each WK of the metal gate, according to the size of partitioned grains, in three-dimensional device simulation. The results of this study indicate that the random-WK-induced threshold voltage fluctuation of N- and P-MOSFETs are about 1.5 and 1.6 times higher than the results calculated by the recently reported averaged WK fluctuation method. This is because even if the devices have similar threshold voltages, they may exhibit quite different combinations of WKs owing to the random position of nanosized metal grains on the devices' gate. Coupled device-circuit simulation is further adopted to explore the timing fluctuations of complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) inverter circuits. The random position of nanosized metal grains results in 10 and 12% variations in the timing fluctuation and power consumption of the CMOS inverter circuit.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ksharp10发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
缘起缘灭完成签到,获得积分10
2秒前
youbin完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Hello应助俏皮的涵瑶采纳,获得10
4秒前
爱学习发布了新的文献求助10
5秒前
充电宝应助LY采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
无无完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
Ksharp10完成签到,获得积分10
10秒前
野原新之助完成签到,获得积分10
10秒前
pifu发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
风趣亦巧发布了新的文献求助10
12秒前
digitalis发布了新的文献求助10
12秒前
夏虫完成签到,获得积分10
16秒前
nannan626发布了新的文献求助10
17秒前
FashionBoy应助pifu采纳,获得10
17秒前
天天快乐应助ANNI采纳,获得10
17秒前
科研小江发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
珈666完成签到,获得积分20
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
Amos完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
上官若男应助清禾采纳,获得10
23秒前
火华完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
cyw9608发布了新的文献求助10
26秒前
sars518应助ZJQM采纳,获得20
26秒前
读书的女人最美丽完成签到,获得积分10
26秒前
wonderwander发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
jyhk发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
Deactivation and Catalyst Life Prediction of Ultra-Deep HDS Catalyst for Diesel Fractions 1000
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2414003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2107644
关于积分的说明 5327882
捐赠科研通 1834937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 914305
版权声明 560994
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488880