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| 編輯推薦： |
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《先进半导体集成设计研究》是作者近年来的原创科研成果，是根据当前半导体集成技术中的发展现状，为突破瓶颈所提出的一系列解决方案。包括先进的MOSFET技术，高集成高性能双向隧道场效应晶体管，深肖特基势垒隧道场效应晶体管，以及诸多可重置场效应晶体管，非易失可重置场效应晶体管等。《先进半导体集成设计研究》的特色是针对半导体集成技术的前沿性研究成果的总结，面对的读者对象主要为半导体集成电路设计与制造领域的专家、学者、学生及相关从业人员。
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| 內容簡介： |
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《先进半导体集成设计研究》是作者针对半导体芯片集成单元设计领域所撰写的学术专著，是对作者在该领域科研学术成果的系统性论述。具体内容包括对当前主流以FinFET技术进行改良的先进金属氧化物半导体场效应晶体管集成技术、在开关特性上有质的飞跃的隧道场效应晶体管、利用高肖特基势垒实现的隧道场效应晶体管、可利用单个晶体管实现同或（异或非）逻辑且可实现导电类型切换的可重置晶体管、可以长久保持被重置导电类型的非易失可重置晶体管，以及结构更为简单、单个单元即可实现同或逻辑的可重置肖特基二极管、集成化的先进传感器件设计等方面的研究。《先进半导体集成设计研究》可供相关专业科研人员和工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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刘溪，博士，沈阳工业大学副教授，博士生导师，学术骨干。2004年毕业于大连理工大学信息与计算科学专业，获理学学士学位，2010年毕业于韩国庆北大学电子电气与计算机学部，获工学博士学位，2010年至今在沈阳工业大学信息科学与工程学院从事教学科研工作。主要研究方向包括：半导体集成技术研发、纳米电子材料与器件、射频微电子学、神经网络等。发表SCIE检索期刊学术论文40余篇。授权发明专利40余项。出版学术专著一部。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 FinFET-主流半导体集成技术 1
1.1.1 FinFET集成技术的结构、工作原理与性能优势 1
1.1.2 FinFET集成技术的发展与商用化进程 2
1.1.3 参考文献 4
1.2 无结场效应晶体管 6
1.2.1 无结场效应晶体管的结构、工作原理与性能优势 7
1.2.2 参考文献 10
1.3 隧道场效应晶体管 12
1.3.1 隧道场效应晶体管的提出与技术优势 12
1.3.2 隧道场效应晶体管的发展历程 13
1.3.3 参考文献 14
1.4 基于金属与半导体接触的集成器件技术 17
1.4.1 金属与半导体接触及其发展历史 17
1.4.2 肖特基势垒和费米能级钉扎效应 18
1.4.3 金属与半导体接触在半导体技术中的应用 20
1.4.4 参考文献 21
1.5 先进半导体集成技术 23
1.5.1 先进半导体集成技术概要 23
1.5.2 参考文献 24
第2章 先进金属氧化物半导体场效应晶体管技术 27
2.1 H形栅极U形沟道无结场效应晶体管 27
2.1.1 H形栅极U形沟道无结场效应晶体管的结构与参数 28
2.1.2 与马鞍形栅极无结场效应晶体管特性对比 29
2.1.3 掺杂浓度的影响 32
2.1.4 栅极厚度的影响 33
2.1.5 源漏延长区高度的影响 34
2.1.6 栅极氧化物厚度的影响 36
2.1.7 H形栅极U形沟道无结场效应晶体管的输出特性 39
2.1.8 本节结语 39
2.1.9 参考文献 39
2.2 矩形栅极U形沟道场效应晶体管 40
2.2.1 矩形栅极U形沟道场效应晶体管的结构与参数 41
2.2.2 凹槽区内部绝缘隔离层高度的影响 43
2.2.3 源漏之间绝缘隔离层厚度的影响 44
2.2.4 矩形栅极U形沟道场效应晶体管的输出特性 46
2.2.5 本节结语 46
2.2.6 参考文献 47
第3章 隧道场效应晶体管 49
3.1 隧穿效应与PIN隧道场效应晶体管 49
3.2 源漏双折叠栅双向隧道场效应晶体管 52
3.2.1 源漏双折叠栅极双向隧道场效应晶体管的结构与参数 54
3.2.2 N 区掺杂浓度的影响 55
3.2.3 N 掺杂区长度的影响 56
3.2.4 本征区长度的影响 58
3.2.5 P 区掺杂浓度的影响 59
3.2.6 的影响 61
3.2.7 本节结语 61
3.2.8 参考文献 61
第4章 高肖特基势垒无掺杂隧道场效应晶体管 66
4.1 平面高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管 66
4.1.1 平面高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的结构与参数 68
4.1.2 与隧道场效应晶体管和肖特基势垒金属氧化物半导体场效应晶体管的对比 71
4.1.3 肖特基势垒高度的影响 72
4.1.4 本节结语 75
4.1.5 参考文献 75
4.2 H形栅极高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管 76
4.2.1 H形栅极高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的结构与参数 77
4.2.2 H形栅极高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管工艺流程设计 78
4.2.3 与平面高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的比较 81
4.2.4 源漏电极高度的影响 85
4.2.5 主控栅极与辅助栅间距的影响 86
4.2.6 H形栅极高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的输出特性 87
4.2.7 本节结语 87
4.2.8 参考文献 88
4.3 源漏垂直嵌入式高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管 90
4.3.1 源漏垂直嵌入式高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的结构与参数 91
4.3.2 与平面高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管对比 92
4.3.3 两侧垂直沟道高度的影响 95
4.3.4 中央水平沟道高度的影响 95
4.3.5 辅助栅电压的影响 96
4.3.6 与FinFET的比较 96
4.3.7 源漏垂直嵌入式高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管工艺流程设计 99
4.3.8 本节结语 102
4.3.9 参考文献 102
4.4 高低肖特基势垒隧道场效应晶体管 104
4.4.1 高低肖特基势垒隧道场效应晶体管的结构与参数 105
4.4.2 高低肖特基势垒隧道场效应晶体管的工作原理 106
4.4.3 高低肖特基势垒隧道场效应晶体管特性分析 107
4.4.4 与基于掺杂的PIN隧道场效应晶体管对比 109
4.4.5 本节结语 111
4.5 高低高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管 112
4.5.1 高低高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的结构与参数 113
4.5.2 高低高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管的工作原理 114
4.5.3 本征硅区长度的影响 114
4.5.4 栅极氧化物厚度的影响 117
4.5.5 栅极氧化物材料的影响 119
4.5.6 肖特基势垒高度的影响 120
4.5.7 与平面高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管对比 122
4.5.8 与基于掺杂的双向隧道场效应晶体管对比 127
4.5.9 高低高肖特基势垒双向隧道场效应晶体管工艺流程设计 131
4.5.10 本节结语 132
4.5.11 参考文献 133
第5章 可重置晶体管 135
5.1 可重置晶体管概述 135
5.1.1 可重置晶体管的提出 135
5.1.2 参考文献 136
5.2 I形栅控双向可重置隧道场效应管 139
5.2.1 I形栅控双向可重置隧道场效应管的结构与参数 140
5.2.2 I形栅控双向可重置隧道场效应晶体管的工艺流程设计 141
5.2.3 I形栅控双向可重置隧道场效应管的工作原理 143
5.2.4 I形栅控双向可重置隧道场效应晶体管与FinFET的比较 144
5.2.5 嵌入式源极/漏极厚度的影响 145
5.2.6 I形栅控双向可重置隧道场效应晶体管的输出特性 146
5.2.7 I形栅控双向可重置隧道场效应晶体管的可重置特性 147
5.2.8 本节结语 148
5.2.9 参考文献 148
5.3 具有互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管 149
5.3.1 具有互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管的结构与参数 149
5.3.2 具有互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管与普通双向可重置场效应
晶体管的比较 152
5.3.3 可重置特性分析 161
5.3.4 本节结语 164
5.4 互补掺杂源漏双向可重置场效应晶体管 164
5.4.1 互补掺杂源漏双向可重置场效应晶体管的结构与参数 165
5.4.2 互补掺杂源漏双向可重置场效应晶体管与普通双向可重置场效应晶体管工作原理的
对比 166
5.4.3 互补掺杂源漏双向可重置场效应晶体管与普通双向可重置场效应晶体管性能的
对比 168
5.4.4 两侧编程栅极电压的影响 183
5.4.5 中央控制栅极电压的影响 186
5.4.6 本节结语 189
第6章 非易失可重置晶体管 190
6.1 单栅控制非易失浮置程序栅可重置晶体管 190
6.1.1 单栅控制非易失浮置程序栅可重置晶体管的结构与参数 191
6.1.2 单栅控制非易失浮置程序栅可重置晶体管的原理 192
6.1.3 与普通的可重置晶体管的比较 192
6.1.4 浮置栅极编程特性分析 194
6.1.5 浮置程序栅可重置场效应晶体管的简易工艺流程 197
6.1.6 本节结语 199
6.1.7 参考文献 199
6.2 单栅极控制非易失双向可重置场效应晶体管 200
6.2.1 单栅极控制非易失双向可重置场效应晶体管的结构与参数 201
6.2.2 Q和的变化对的影响 202
6.2.3 单栅极控制非易失双向可重置场效应晶体管原理分析 203
6.2.4 与普通双向可重置场效应晶体管的对比 205
6.2.5 浮栅电荷量的影响 206
6.2.6 非易失双向可重置场效应晶体管编程与擦除特性分析 207
6.2.7 本节结语 207
6.2.8 参考文献 208
6.3 源漏内嵌式非易失双向可重置晶体管 209
6.3.1 源漏内嵌式非易失双向可重置晶体管的结构与参数 210
6.3.2 源漏内嵌式非易失双向可重置晶体管的简易工艺流程设计 211
6.3.3 源漏内嵌式非易失双向可重置晶体管的浮栅编程与擦除特性分析 212
6.3.4 与无掺杂隧道场效应晶体管及普通双向可重置晶体管的对比 215
6.3.5 源漏内嵌式非易失双向可重置晶体管的可重置特性分析 217
6.3.6 源漏电极之间的硅区长度的影响 218
6.3.7 本节结语 219
6.3.8 参考文献 219
6.4 互补低肖特基势垒源漏接触的非易失双向可重置晶体管 221
6.4.1 互补低肖特基势垒源漏接触的非易失双向可重置晶体管的结构与参数 222
6.4.2 互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管的编程与擦除特性 223
6.4.3 与普通双向可重置场效应晶体管的比较 225
6.4.4 互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管的工作原理分析 225
6.4.5 电荷量对传输特性与输出特性的影响 227
6.4.6 互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管的可重置特性分析 229
6.4.7 互补低肖特基势垒源漏的双向可重置场效应晶体管的工艺流程设计 229
6.4.8 本节结语 232
6.4.9 参考文献 232
6.5 双掺杂源漏非易失双向可重置场效应晶体管 234
6.5.1 双掺杂源漏非易失双向可重置场效应晶体管的结构与参数 234
6.5.2 双掺杂源漏非易失双向可重置场效应晶体管的编程与擦写特性 236
6.5.3 与双掺杂源漏双向可重置场效应晶体管的比较 237
6.5.4 浮栅电荷量的影响 239
6.5.5 非易失可重置特性分析 241
6.5.6 双掺杂源漏非易失双向可重置场效应晶体管的工艺流程设计 241
6.5.7 本节结语 245
6.5.8 参考文献 245
第7章 可重置肖特基二极管 247
7.1 基于互补掺杂源的可重置肖特基二极管 247
7.1.1 基于互补掺杂源的可重置肖特基二极管的结构与参数 247
7.1.2 基于互补掺杂源的可重置肖特基二极管的工艺流程设计 250
7.1.3 基于互补掺杂源的可重置肖特基二极管的可重置特性分析 252
7.1.4 基于互补掺杂源的可重置肖特基二极管的同或逻辑特性分析 259
7.1.5 本节结语 261
7.1.6 参考文献 261
7.2 基于互补低肖特基势垒源的可重置肖特基二极管 263
7.2.1 基于互补低肖特基势垒源的可重置肖特基二极管的结构与参数 263
7.2.2 基于互补低肖特基势垒源的可重置肖特基二极管的工艺流程设计 265
7.2.3 基于互补低肖特基势垒源的可重置肖特基二极管的可重置特性分析 267
7.2.4 基于互补低肖特基势垒源的可重置肖特基二极管的同或逻辑特性分析 275
7.2.5 本节结语 277
第8章 基于集成化场效应晶体管的先进环境传感器件 278
8.1 基于场效应晶体管的环境传感器件概述 278
8.1.1 基于场效应晶体管的环境传感器件 278
8.1.2 薄膜场效应传感器件 279
8.1.3 催化栅场效应传感器件 279
8.1.4 悬浮栅场效应传感器件 280
8.1.5 浮栅悬浮栅场效应传感器件 280
8.1.6 平面浮栅场效应传感器件 281
8.1.7 本节结语 282
8.1.8 参考文献 282
8.2 基于金属氧化物半导体的HFGFET传感器件 282
8.2.1 基于的HFGFET传感器件的结构及制备 283
8.2.2 基于的HFGFET传感器件的传感特性 284
8.2.3 基于的HFGFET传感器件的传感特性 286
8.2.4 基于的HFGFET传感器件的基本工作原理 287
8.2.5 本节结语 288
8.2.6 参考文献 288
8.3 基于聚合物的HFGFET传感器件 289
8.3.1 基于PEI的HFGFET传感器件的结构及制备 289
8.3.2 基于PEI的HFGFET传感器件的湿度传感特性 291
8.3.3 基于PEI的HFGFET传感器件的基本工作原理 292
8.3.4 本节结语 296
8.3.5 参考文献 296
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| 內容試閱：
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半导体芯片集成设计技术的发展，强有力地推动着计算机硬件的进步。相对于目前主流的FinFET技术，提出更有效的集成设计方案以实现更优秀的集成单元性能和更丰富的集成单元功能，无疑是可以加速半导体芯片技术(计算机硬件)发展的核心动力。
本书由沈阳工业大学刘溪、吴美乐、靳晓诗撰写。其中刘溪撰写了第1、4、5章，吴美乐撰写了第2、3、8章，靳晓诗撰写了第6、7章。作者以自己近年来在先进半导体集成设计领域的研究成果为基础，包括对当前主流FinFET技术进行改良的先进的金属氧化物半导体场效应晶体管集成技术、在开关特性上有质的飞跃的隧道场效应晶体管、利用高肖特基势垒实现的隧道场效应晶体管、可利用单个晶体管实现同或(异或非)逻辑且可实现导电类型切换的可重置晶体管、可以长久保持被重置导电类型的非易失可重置晶体管，以及结构更为简单、单个单元即可实现同或逻辑的可重置肖特基二极管、集成化的先进传感器件的设计等方面进行了系统的阐述。作者希望本书对有兴趣致力于先进半导体集成设计科学与技术研究的广大科研工作者有参考作用。
作者团队衷心感谢韩国原首尔国立大学李宗昊教授在该领域所做出的悉心指导。作者感谢同仁、父母和亲友对作者在科研道路上所给予的支持与鼓励。
最后，作者敬请各位同行专家和读者对本书的不足之处提出宝贵的意见和建议。
刘 溪 吴美乐 靳晓诗
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