由于半導體行業(yè)的發(fā)展，對具有金屬源極和漏極觸點的肖特基勢壘 (SB) MOSFET 的研究正在不斷擴大。肖特基勢壘 MOSFET 的源極和漏極由硅化物制成，而不是通常的摻雜硅。SB MOSFET 的一個顯著特征是獨特的二極管，如 I d -V ds特性的三極管工作期間呈指數(shù)電流增加。當將此類器件應用于具有微小偏置電壓的邏輯電路時，發(fā)生這種情況的可能性很小。
    半導體界面處的費米能級釘扎通常發(fā)生在帶隙內。這會導致接觸通道界面處出現(xiàn)明顯的 SB。這會顯著影響SB MOSFET 的電氣特性，導致通態(tài)性能和開關動作下降。
    本文介紹了 SB MOSFET 的特性和特性，以及為什么亞線性是由源極側而不是漏極側造成的。為了支持要使用的各種實驗和模擬，使用了具有硅化鎳源極和漏極接觸的雙柵極硅納米線晶體管。
    該晶體管有兩種工作模式：在種模式中，柵極 1 用于控制流經(jīng)器件的電流，同時，在柵極 2 上施加大于柵極 1 的 Vgs 的恒定電壓。操作時，編程柵極位于源極，控制柵極位于漏極，其中兩個電極的邊緣場調制兩個柵電極之間未覆蓋的硅溝道（p型，1015 cm -3 ）的電荷載流子濃度從而允許設備正常運行。單擊此處訪問原始文章。
    肖特基勢壘二極管次線性行為分析的仿真

    雙柵極納米線 FET - 肖特基勢壘

    圖 1：雙柵極納米線 FET

    為了研究 SB FET 的次線性 I d -V ds行為，使用非平衡格林函數(shù)形式進行了自洽泊松-薛定諤模擬。到目前為止，我們考慮的是具有金屬觸點的納米線 FET，其源極觸點處具有 SB Ф s SB，漏極觸點處具有 Ф d SB，如圖 1 所示。

    SB-MOSFET 沿電流傳輸方向的導帶和價帶
    圖 2：SB MOSFET 沿電流傳輸方向的導帶和價帶

    如圖2所示，假設源極和漏極與納米線接觸，這適用于硅化物接觸，并且描述了沉積到納米線的接觸和金屬納米線耦合，這并不弱。對于這個實驗，假設了 dnw 納米線，它足夠薄，可以解釋一維電子傳輸，可以認為在很寬的溝道摻雜濃度范圍內完全耗盡。因此，這會改變溝道摻雜中的內置電勢 Фbi。該設備的靜電可以在泊松方程中進行修改。

    方程 1.-1-D 修正泊松方程
    從上式中，λ 是電勢變化的屏蔽長度尺度，反映了所考慮的器件幾何形狀，Ф g + Ф bi是柵極和內置勢能，Ф f (x) 是溝道處的勢能介電界面。此外，n(x) 是移動電荷密度，ε0 是納米線的真空和相對介電常數(shù)。
    仿真后得到的結果
    在單柵極器件的情況下，λ = ((ε nw /ε ox )d nw d ox ) 1/2 ，其中使用 d nw = 1 nm 和 d ox = 4 nm可以獲得相同的屏蔽。因此，兩種情況下的屏蔽長度 λ 都是常數(shù)，從而導致電荷密度和電勢的差異。

    納米線 SB-MOSFET 的輸出特性 - 肖特基勢壘

    圖 3：納米線 SB MOSFET 的輸出特性
    次線性行為隨著 Φ d SB的減小而減小，并且可以看出漏極端的肖特基勢壘消失。當觀察不同偏置電壓的導帶時，可以理解次線性行為的原因。