从沟道应力工程和自加热效应的角度出发的堆叠纳米片晶体管的底部隔离设计

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Bottom Isolation Design of Stacked Nanosheet Transistors From Channel Stress Engineering and Self-Heating Effects Perspectives

提出一种新型底部P-i-N隔离（PNI）设计用于抑制堆叠纳米片（NS）器件中的寄生亚通道泄漏。研究表明PNI相比传统BDI方案在增强通道应力（pFET/nFET分别为-1.94/2.21 GPa）的同时降低自加热效应约21 K，并有效抑制热耦合。结论为底层隔离技术在NS器件中的应用提供新思路。

　　

摘要：

在这项工作中，提出了一种新型的底部P-i-N隔离（PNI）设计，用于抑制堆叠纳米片（NS）器件中的寄生子通道泄漏。从通道应力工程和自热效应（SHEs）的角度，研究了所提出的PNI方案对器件性能的影响。由于采用了全硅基底隔离结构，与底部介质隔离（BDI）方案相比，PNI方案不仅能够提高通道应力（pFET为-1.94 GPa，nFET为2.21 GPa），还能降低自热效应（晶格温度降低约21 K）。同时，也实现了堆叠NS通道之间的热耦合抑制。这些结论为堆叠NS器件中底部隔离技术的应用提供了有益的见解。