本征参数涨落效应对纳米尺寸下双栅MOSFET和SRAM可靠性影响的研究的开题报告

本征参数涨落效应对纳米尺寸下双栅MOSFET和SRAM可靠性影响的研究的开题报告开题报告题目：本征参数涨落效应对纳米尺寸下双栅MOSFET和SRAM可靠性影响的研究一、研究背景和意义双栅MOSFET是一种用于数字和模拟电路的关键器件，随着集成电路技术的不断发展，器件的尺寸已经下降到纳米级别。在纳米尺寸下，器件表面及界面状态密度增加，本征参数涨落效应变得更加明显，这对器件的可靠性和性能产生了很大影响。本征参数涨落效应（IntrinsicParameterFluctuation，IPF）指器件特性的统计抖动，是由于器件制备过程的不可避免的随机分布引起的。在纳米尺寸下，IPF已经导致了器件特性的大幅度变化，进而影响到纳米尺寸下SRAM的可靠性。因此，研究本征参数涨落效应对纳米尺寸下双栅MOSFET和SRAM可靠性的影响，对于理解纳米电子器件行为机制、提高器件性能和可靠性都有重要意义。二、研究内容与方法本研究将分别研究本征参数涨落效应对双栅MOSFET和SRAM可靠性的影响。1、研究双栅MOSFET的本征参数涨落效应。根据纳米尺寸下的电子结构和物理机制，结合MonteCarlo方法和有限元数值模拟技术，分析IPF对双栅MOSFET器件参数如阈值电压、电流等的统计抖动情况。2、研究本征参数涨落效应对SRAM可靠性的影响。基于纳米尺度下的电子结构和理论计算方法，综合电路模拟、物理模拟和统计分析技术，研究IPF对SRAM的写入、读出、保持等过程的影响。从而建立完整的IPF影响SRAM可靠性的模型。三、研究预期结果和意义1、系统性、量化地研究了本征参数涨落效应对双栅MOSFET的影响，并探究了其电子结构和物理机制的影响因素。为深入理解纳米尺寸下的电子学现象提供了重要参考。2、通过研究IPF对SRAM可靠性的影响，将拓展对纳米尺寸下数字电路可靠性的认知，提高对集成电路中IPF问题的处理能力。3、建立完整的IPF影响SRAM可靠性的模型，可以为电路设计提供实用性建议，有助于实现器件可靠性统计建模。具有现实意义。四、研究进度计划第一年：1、收集单栅和双栅MOSFET相关文献，对文献进行总结整理；2、研究MonteCarlo方法和有限元数值模拟技术，熟悉相关计算软件；3、开展单栅片上和单栅模拟器件实验。第二年：1、进一步深入理解本征参数涨落效应，探究其影响因素；2、结合IPF的MonteCarlo模拟和有限元数值模拟技术，研究双栅片上和双栅模拟器件实验。第三年：1、基于纳米尺度下的电子结构和理论计算方法建立IPF影响SRAM可靠性的模型；2、开发IPF影响SRAM可靠性的模拟程序，进行SRAM可靠性仿真；3、论文写作和撰写。五、研究可能存在的问题和解决方案1、实验条件存在不确定性，可通过分析影响因素进行精确性补偿。2、提取的统计样本数据量有限，将进行多次实验并结合现有文献进行对比，以增加样本的实际意义。六、参考文献1.R.A.Sánchez-Pérez,J.J.Liou:IntrinsicparameterfluctuationsindualgateMOSFETdownscaling,2001InternationalConferenceonSimulationofSemiconductorProcessesandDevices.2.牛春彦,etal:模型化分析器件直流运动中的本征参数涨落效应[J].物理学报,2008,57(10):6239-6246.3.M.T.Bohr:TheNewEraofScalinginNanoelectronics,ECSTransactions,Vol.3,No.1(2006)3-12.4.F.Y.Lee,C.H.Chen,C.-H.Huang:ModelingofIntrinsicParameterFluctuationsonSRAMRead/WriteMarginforSub-4