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多閘極多通道電晶體特性擾動暨 奈米裂縫場發射特性之研究

為了解決avita缺點的問題，作者鄭惠文 這樣論述：

金氧半場效應電晶體通道長度微縮至32奈米之後，仍保有高性能之立體矽場效電晶體，因而備受學/業界注目，但唯有完整了解其元件特性才能助於延續摩爾定律。本研究探討閘極具不同長寬比(aspect ratio/AR)之16奈米三通道立體矽場效電晶體的電特性，就元件特性而言，發現單通道之鰭式場效電晶體(AR = 2)，比起具單通道之三閘極場效電晶體(AR = 1)與類平面場效電晶體(AR = 0.5)，有較佳之通道控制，而三通道場效電晶體之電特性又比單通道場效電晶體好。進而探討單通道與三通道電晶體組成的6T靜態隨機存取記憶體(SRAM)電路特性，以及反相器電路的暫態特性，研究發現多通道的缺點在於大電容，

電路上的設計需格外小心。就擾動分析而言，隨機摻雜造成的表面電位擾動，在鰭式場效電晶體結構，比起三閘極與類平面場效電晶體結構，仍然較均勻，不僅成功壓抑元件特性擾動，也成功壓抑電路特性擾動。此論文結果對於三通道場效電晶體之DC與電路特性之推估以及下世代電晶體擾動特性分析極有助益。由於影像顯示產業是兩兆雙星產業發展計畫的其中之一，可見此產業的重要性，因此，本研究將繼續探討在表面傳導電子發射元件(Surface Conduction Electron-Emitter Display, SED) 用於顯示科技技術之工作，我們利用其簡單結構與實驗數據校正後所得之參數，帶入三維有限差分時域粒子式的電磁模擬方

法中，成功模擬利用高壓氫製作出奈米級鈀金屬裂縫做為表面傳導電子發射的發射源之電子傳導特性與發射效率。利用此數值計算技術，目前已知使用高壓氫處理，比用聚焦離子束系統製作出的奈米級鈀金屬裂縫，擁有較好的場發射效率，我們將進一步地探討奈米級鈀金屬裂縫，在不同寬度、厚度與傾斜角度變化下，對場發射的影響，並試著在合理結構設定範圍內，找到擁有最佳發射效率之幾何結構設定。在模擬過程中，除了比較不同幾何結構下之場發射特性外，同時也說明其傳導機制、發射效率及在陽極版的電流密度分佈，此研究對新世代平面顯示器技術的突破，有很大的幫助。總之，本論文以實驗驗證過的模擬技術完成奈米元件與奈米裂縫的研究。論文的第一部份已經

模擬分析了多通道多重閘極場效應電晶體元件與電路遭受隨機摻雜擾動影響下的DC、AC、以及動態操作特性。論文的第二部份模擬、分析與設計了奈米級鈀金屬裂縫，在不同幾何結構與參數變化下，奈米裂縫對場發射的影響，並找尋最佳發射效率之幾何結構設定。