Analytical modelling of a MOSFET with non-uniform impurity profile
Varanasi 221 005, India.
Abstract
enA displaced Gaussian profile is used to develop an analytical model for drain current and voltage characteristics of an n-channel enhancement mode MOSFET. The averaged concentrations over the junction depth of source and drain are also considered as uniform case to compare the results. The threshold voltage in both the cases is calculated for different straggling ranges of the implanted profile. The validity of the averaged assumption for the uniform case and Taylor et. al.'s approximation in the present analysis are checked. The present results reveal that the earlier analyses of a MOSFET with an averaged Gaussian profile upto the junction depth is in error and better insight is achieved by considering a non-uniform impurity profile. It is also found that Taylor et. al.'s approximation results in more error compared to the averaged case.
Abstract
deUnter Verwendung eines verschobenen Gauß-Profils wird ein analytisches Modell für die Drain-Strom-Spannungscharakteristik in einem n-Kanal MOSFET im Anreicherungsbetrieb entwickelt. Zum Vergleich wird der homogene Fall behandelt, wobei die Konzentration über die Source- und Drain-Tiefe gemittelt ist. Die Schwellspannung wird in beiden Fällen für verschiedene Streubreiten des implantierten Profils berechnet. Es wird die Gültigkeit der Mittelung und die Annahme von Taylor u. a. für den vorliegenden Fall untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß frühere Untersuchungen, die auf der Basis eines über die Kontakttiefe gemittelten Gauß-Profils erhalten wurden, fehlerhaft sind. Bessere Resultate werden bei Berücksichtigung des inhomogenen Dotierungsprofils erreicht. Ferner wird gefunden, daß die Approximation von Taylor u. a. schlechtere Resultate liefert als die Näherung der über die Tiefe gemittelten Konzentration.
