Caracterización eléctrica de nano-MOSFETs en tecnología SOI

Resumen

En esta investigación se reporta sobre la extensa caracterización eléctrica realizada, con poca distorsión y mayor fiabilidad, a dispositivos MOSFET de tamaño nanométrico con arquitectura ultra delgada tipo Fully Depleted (FD) en tecnología Silicon-On-Insulator (SOI) para reducir los efectos de canal corto. Se comparan los parámetros de dispositivos tipo nMOS, con tamaño de compuerta 10x1 μm², con dieléctrico convencional (SiON) y dieléctrico alternativo de alto κ (HfO₂). Los parámetros que se extraen son: espesor equivalente de óxido (EOT), voltaje umbral (V_T) en función del voltaje de cuerpo SOI (V_B), transconductancia (g_m), pico de transconductancia (g_m,max) y su relación con la movilidad. El objetivo es encontrar si los métodos de caracterización eléctrica clásicos pueden ser aplicables para estos nuevos dispositivos superando los retos y dificultades físicas que impone la tecnología de construcción SOI y demostrar si su funcionamiento es como el de los MOSFET convencionales. Los dispositivos semiconductores analizados fueron provistos por el consorcio IMEC en Bélgica y han sido caracterizados en el nuevo laboratorio de nanoelectrónica de la Universidad San Francisco de Quito (USFQ) en Ecuador.