[發明專利]薄膜晶體管的設計方法

在審

• 申請號: 202011199617.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112307625A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 盧年端;李泠;姜文峰;耿玓;王嘉瑋;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C60/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉歌

1.一種薄膜晶體管器件的設計方法，包括：

計算搜索到的材料的特征參數；

根據特征參數閾值篩選材料得到第一有源層材料；

將第一有源層材料作為薄膜晶體管器件模型中的有源層材料進行模擬，得到薄膜晶體管器件的器件特征；

根據器件特征閾值篩選第一有源層材料得到第二有源層材料；

將第二有源層材料作為薄膜晶體管器件的有源層材料進行實驗；

當實驗結果不符合預設要求時，選擇另一種第二有源層材料再次進行實驗，直至實驗結果符合預設要求時完成薄膜晶體管器件的設計。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述特征參數包括能帶結構、帶隙、肖特基勢壘、功函數、中間相中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述特征參數閾值包括帶隙閾值、肖特基勢壘閾值、功函數閾值或中間相閾值中的至少一種；

其中，所述帶隙閾值為0.5至3eV；

其中，所述肖特基勢壘閾值0.1至2eV；

其中，所述功函數閾值為2.5至5.5eV；

其中，所述中間相閾值為1至4。

4.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述模擬步驟中具體包括模擬薄膜晶體管器件的轉移曲線和輸出曲線，根據轉移曲線和輸出曲線確定薄膜晶體管器件的器件特征。

5.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述器件特征包括閾值電壓、器件遷移率、電流開關比或亞閾值擺幅中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述器件特征閾值包括閾值電壓閾值、器件遷移率閾值、電流開關比閾值或亞閾值擺幅閾值中的至少一種；

其中，閾值電壓閾值為小于0.5V；

其中，器件遷移率閾值1至1000cm²/V/s；

其中，電流開關比閾值為10³至10⁸；

其中，亞閾值擺幅閾值為10至300mV/dec。

7.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述根據特征參數閾值篩選材料作為第一有源層材料步驟中還包括將所述第一有源層材料存儲到第一數據庫中；

其中，所述第一數據庫中數據通過自動化控制系統自動輸入和輸出數據；

其中，所述第一有源層數據庫中包括有源層材料的種類及材料的特征參數。

8.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述根據器件特征閾值篩選第一有源層材料得到第二有源層材料步驟中還包括將所述第二有源層材料存儲到第二數據庫中；

其中，所述第二有源層數據庫中包括有源層材料的種類、材料的特征參數和該有源層材料作為薄膜晶體管器件時模擬得到的器件特征；

其中，所述第一數據庫中數據均通過自動化控制系統自動輸入和輸出數據。

9.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

計算所述材料的特征參數采用的方法包括第一性原理計算方法。

10.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述將第二有源層材料作為薄膜晶體管器件的有源層材料進行實驗步驟中，還包括對薄膜晶體管器件的源電極漏和電極材料的選擇。