扩展浮动栅场效应晶体管（EGFETs）的参数提取：从I-V测量中估计阈值电压、串联电阻和迁移率退化
摘要：扩展浮栅场效应晶体管（EGFET）是与CMOS兼容的浮栅器件，能够通过电流-电压（I-V）特性的相对漂移来检测其感应区域的电荷。通常通过测量EGFET在强反转区的参数来计算I-V漂移，但这种简单的I-V模型忽略了EGFET的移动性降级和串联电阻效应，可能导致对器件灵敏度的估计误差。我们的目标是模拟这些寄生效应并提出提取关键器件参数的方法。我们导出了EGFET在晶体管工作的线性区的解析I-V模型，并考虑了移动性降级和串联电阻效应。基于这个解析模型，我们提出了三种估算关键参数的方法，分别是阈值电压、串联电阻、表面粗糙度参数、低场移动性和有效移动性，这些参数是通过I-V特性、栅极跨导和漏极电导进行估算的。峰值跨导方法被用作比较提取出的阈值电压的基准。制备了基于硅的EGFET器件，并使用去离子水和三种聚电解质测量了它们的I-V特性。从I-V数据中使用参数提取方法计算了关键参数的值，并讨论了每种方法的适用性。栅极跨导方法显示了与关键参数值之间的良好一致性，而漏极跨导方法给出了较低的关键参数值。对于新的扩展栅器件结构，包括基于溶液的有机场效应晶体管，可以通过考虑基片偏置和非对称串联电阻效应来改进所提出的方法。
作者：Yunsoo Park and Santosh Pandey
论文ID：2307.11101
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-07-24