叠栅MOSFETs的结构设计与研究

同样提取相同阈值电压单栅NMOS的情况，再将两者的提取值比较，如图4所示。显然得到的结果是在沟道长度低于0．5μm时，叠栅MOSFET的阈值电压变化率比单栅MOSFET的要小，抑制短沟道效应能力也必然要大得多。

2．2 电容特性
就叠栅MOSFET而言，它的栅电容是G1和G2混联后的电容，所以不能用单栅MOSFET栅电容的计算方法来计算叠栅结构。注意到两种结构的MOSFET除了栅结构不同外，其它参数都相同，我们可以利用单栅MOSFET的单位栅氧化层电容Cox来求解叠栅结构栅氧化层电容。
单栅长沟道MOSFET的阈值表达式如式(1)所示

叠栅MOSFET的阈值电压与单栅NMOS的阈值电压之差。这样我们就得到了叠栅MOSFET单位面积栅氧电容的表达式。
求解时用的还是表1的掺杂浓度，并且用到表2所得仿真结果。计算的具体值时，我们取表2长沟道时△VT(L=1．6μm)，可得△VT=1．08V。而在长沟道的条件下单栅NMOS单位面积的栅氧化层电容

栅氧厚度tox=2．O×10-6cm(与模拟时所用的值保持一致)，这样就能得出

与普通单栅NMOS相比，减少了27％，模拟结果与计算值基本一致。

3 结论
本文提出了部分叠栅结构的MOSFETs的基本结构，分析了它们的栅电容、寄生电容等方面的优点，以及对短沟道效应的显著抑制效果。接着用MEDICI仿真验证了理论分析结果，说明了叠栅MOSFET的优越性，可用作射频电路的MOSFE。