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金浩然1,刘俊良1,梁海莲1,2,顾晓峰1
JIN Haoran1, LIU Junliang1, LIANG Hailian1,2, GU Xiaofeng1
摘要: 针对碳基集成电路静电放电(ESD)防护器件存在失效电流差和失效电压低等问题,基于栅控电场调制技术与动态电位调制的协同设计理论,系统性地提出了两种新型碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)ESD防护器件。首先,通过研究传统CNTFET的直流特性,当施加高栅极电压时,CNTFET处于高阻状态特性,符合ESD防护设计需求。基于此,创新性地提出了栅接漏(GD)CNTFET结构,实验结果表明GD-CNTFET的失效电流It2达93 mA,但失效电压仅46 V。因此,进一步通过栅压调控与动态电位调制的协同设计,提出浮空电极结构的CNTFET(FE-CNTFET),有效抑制栅氧化层的高电场集中,实现79 V的失效电压。构建的新型器件与实验数据为碳基集成电路ESD防护体系提供了重要的设计思路。