微電子所在獨立雙柵非晶IGZO薄膜晶體管緊湊模型領域取得重要進展

　　近日，2020國際電子器件大會（IEDM）以視頻會議的形式召開。會上，微電子所劉明院士科研團隊展示了獨立雙柵非晶IGZO薄膜晶體管緊湊建模的最新研究成果。 

　　非晶銦鎵鋅氧化物薄膜晶體管（a-IGZO TFT）因其極低的漏電流和低溫工藝等特點，近些年在柔性顯示、存儲器和三維集成等方面愈發到關注。獨立雙柵（IDG）a-IGZO TFT由于其更大的開關比和對閾值電壓的調控能力成為當前工業界的選擇。要進一步評估IDG a-IGZO TFT的性能和技術應用，需要建立相應的緊湊模型來描述物理器件特性并作為電路設計的有效工具。但由于非晶無序結構，a-IGZO中的載流子輸運方式較為復雜，給表面勢的計算帶來了較大的難度，成為雙柵TFT建模亟待解決的關鍵問題。目前，考慮了非晶結構載流子輸運的基于表面勢的IDG a-IGZO TFT緊湊型模型仍然是缺乏的。 

　　針對上述問題，劉明院士團隊發展了一種解析的、連續型IDG a-IGZO TFT的表面勢基緊湊模型。該模型同時兼顧了擴展態和局域態中的載流子，包含了閾值電壓調控效應。在遷移率模型中集成了滲流傳導、陷阱限制傳導和可變范圍跳躍傳輸理論，能夠很好地描述IDG a-IGZO TFTs的實驗結果。該模型已在SPICE電路設計中進行了評估。 

　　基于上述研究成果的論文“A New Surface Potential Based Compact Model for Independent Dual Gate a-IGZO TFT: Experimental Verification and Circuit Demonstration”入選2020 國際電子器件大會。第一作者微電子所碩士生郭婧蕊在線上作了口頭報告。該論文還被評選為IEDM 2020優秀學生論文，將被收錄于IEEE Transactions on Electron Devices的特刊中。