[發(fā)明專利]一種多層堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管溝道溫度預(yù)測的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011388665.6 | 申請日： | 2020-12-02 |
| 公開（公告）號： | CN112630613B | 公開（公告）日： | 2022-01-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉人華;李小進(jìn);孫亞賓;石艷玲 | 申請（專利權(quán)）人： | 華東師范大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/26 | 分類號： | G01R31/26 |
| 代理公司： | 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215 | 代理人： | 徐筱梅;張翔 |
| 地址： | 200241 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 多層 堆疊 場效應(yīng) 晶體管 溝道 溫度 預(yù)測 方法 | ||
1.一種多層堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管溝道溫度預(yù)測的方法，其特征在于，包括：
步驟一：獲取多層溝道堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱學(xué)參數(shù)，包括晶體管各區(qū)域的幾何尺寸、堆疊溝道的數(shù)量、各區(qū)域材料的熱導(dǎo)率、不同材料間的邊界熱阻及晶體管的熱邊界條件；
步驟二：基于有限元仿真工具，搭建用于提取環(huán)柵場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)熱阻抽取的第一類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-Cha，a為溝道層的標(biāo)號，a的取值為正整數(shù)且取值范圍為1至m，m為堆疊溝道的數(shù)量，所述第一類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-Cha的第a層溝道的材料與多層溝道堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管溝道的材料相同，其余層溝道材料為絕緣體；
步驟三：基于有限元仿真工具，提取第一類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-cha中第a層溝道的結(jié)構(gòu)熱阻Rthaa；
步驟四：搭建用于提取環(huán)柵場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)熱阻抽取的第二類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-Chab，a和b均為溝道層的標(biāo)號，a和b的取值均為正整數(shù)且a的取值范圍為1至m-1，b的取值范圍為2至m，m為堆疊溝道的數(shù)量，且a＜b，所述第二類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-Chab中第a和b層溝道的材料與多層溝道堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管溝道的材料相同，其余層溝道材料均為絕緣體；
步驟五：基于有限元仿真工具，根據(jù)熱的線性疊加理論，提取第a層和第b層溝道之間的耦合熱阻Rcoab和Rcoba，其中，Rcoab為第b層溝道工作時造成的第a層溝道溫度上升的耦合熱阻，Rcoba為第a層溝道工作時造成的第b層溝道溫度上升的耦合熱阻；
步驟六：基于步驟三中提取的結(jié)構(gòu)熱阻Rthaa和步驟五中提取的耦合熱阻Rcoab和Rcoba，基于熱阻矩陣?yán)碚摵蜔岬木€性疊加理論，使用牛頓迭代算法，預(yù)測環(huán)柵場效應(yīng)晶體管各層溝道的工作溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層堆疊的環(huán)柵場效應(yīng)晶體管溝道溫度預(yù)測的方法，其特征在于，所述第a層溝道的結(jié)構(gòu)熱阻Rthaa由第一類去嵌入結(jié)構(gòu)Si-cha中第a層溝道的峰值溫度和該層溝道流過的電流獲得：
Rthaa＝(Taa-a-Tamb)/(Ia-a×VDS)
其中，Taa-a為通過有限元仿真工具獲得的第一類去嵌結(jié)構(gòu)Si-cha中第a層溝道的峰值工作溫度，Tamb為外界環(huán)境參考溫度，Ia-a為第a層溝道中流過的電流，VDS為晶體管的漏極輸入電壓。
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