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相比于工艺成熟期器件研发以样品测试分析为主,在新型器件研发的初始阶段,需要依赖半导体器件性能参数的仿真模拟,明确器件的性能变化。其中,预测短沟道器件噪声的扰动规律,探明其噪声机理,对以40纳米MOSFET为代表的短沟道器件的实用化尤为重要。传统的半导体器件参数仿真工具主要采用漂移扩散模型和流体动力学模型,无法模拟沟道长度小于100纳米的器件的射频噪声性能。因此,本文利用二维Monte Carlo仿真计算了沟道长度为40纳米MOSFET的本征漏极电流噪声的高频功率谱密度,并据此分析了其受抑制的散粒噪声特性。虽然Monte Carlo仿真分析的仿真精度不高,但该方法仿真流程相对简单,并足以区分短沟道MOSFET与长沟道MOSFET本征热噪声特性不同的噪声机理,对预评估短沟道器件性能和指导器件研发具有重要的意义。本文工作包括以下三个方面:首先,明确了二维Monte Carlo仿真流程。具体包括:通过设置所有载流子初始位置和波矢,从而实现了载流子的初始化。再通过对器件进行网格划分,并根据载流子在网格中的空间位置合理设置所有网格节点的电荷密度值,从而实现器件内部载流子的电荷分配。据此进一步利用有限差分法实现对泊松方程离散化求解,从而更新器件内部的电势,以便下一个时间时间步长的迭代;确定载流子输运模型,确保对载流子输运的精确仿真模拟。其次,利用所确定的二维Monte Carlo仿真流程,通过设置仿真参数和编写仿真程序,模拟了40纳米MOSFET高频噪声的原始数据,并据此计算了其本征漏极电流噪声的高频功率谱密度。在仿真运行经过稳态测试后,利用获取的载流子瞬时速度,计算了MOSFET的漏极输出电流,从而实现了对仿真器件的静态测试,通过观察其静态输出量,实现仿真分析的初步性验证。基于仿真分析的原始数据,通过计算,初步发现40纳米MOSFET在强反区下的射频噪声机理为受抑制的散粒噪声,且散粒噪声的抑制程度随着栅极偏压的降低而减弱。最后,为了验证有关40纳米MOSFET强反型区下的高频噪声机理的仿真分析结果,进行了实验验证。基于晶体管射频噪声测量系统,利用对NMOS的散射参数及四噪声参数的测量结果,提取器件的小信号等效电路元件参数值和漏极电流噪声功率谱密度Sid。噪声测量不仅验证了Monte Carlo仿真预测噪声扰动规律的有效性,还表明:40纳米MOSFET的本征漏极电流噪声为受抑制的散粒噪声,并且随着栅级偏压的降低受抑制特性减弱。