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用于单片 3D 集成的 BEOL FeFET 开关行为的综合建模
IEEE Transactions on Electron Devices ( IF 2.9 ) Pub Date : 2023-10-13 , DOI: 10.1109/ted.2023.3321860
Shubham Kumar 1 , Simon Thomann 1 , Om Prakash 2 , Kai Ni 2 , Yogesh Singh Chauhan 3 , Hussam Amrouch 4
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在本文中，我们开发了一个全面的建模框架来解释具有非晶 IGZO 沟道的 BEOL 兼容铁电场效应晶体管 (FeFET) 的开关特性。我们基于 TCAD 的建模框架，根据测量数据进行校准，共同包含：1）分布式通道； 2）基于物理的多域铁电极化成核限制切换动力学模型（ PFE\text{P}_{\textbf {FE}} ）； 3）域与域的交互。据我们所知，这是 BEOL 兼容 FeFET 基于物理的综合模型的首次演示。我们的模型再现并解释了实验观察到的反向和正向直流扫描中的突然电流跳跃。此外，我们的模型能够处理任意输入波形，例如神经形态应用中使用的准直流波形和不同类型的脉冲序列。这一综合建模框架将使研究人员能够探索 BEOL FeFET 应用并指导器件优化和开发。
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