硅纳米线晶体管中电离杂质散射对总迁移率影响的模拟

1：实验设计与方法选择：

该仿真框架结合了量子限制效应与半经典玻尔兹曼输运方程，采用Kubo-Greenwood形式在弛豫时间近似下求解。通过将多切片泊松-薛定谔解与KG方法耦合，分析纳米线晶体管中的散射机制。

2：样本选择与数据来源：

模拟全包围栅极的方形/圆形截面硅纳米线晶体管（直径3-8纳米，[100]晶向沟道），二氧化硅层等效氧化层厚度0.8纳米，电离杂质浓度范围10^16至10^20 cm^-3。

3：8纳米，电离杂质浓度范围10^16至10^20 cm^-3。 实验设备与材料清单：

3. 实验设备与材料清单：使用三维泊松方程和二维薛定谔方程求解器GARAND（TCAD工具）及独立KG模块计算迁移率。有效质量源自sp3d5s*紧束缚模拟（采用Boykin参数集）。

4：实验流程与操作步骤：

分三阶段进行：(i) 通过GARAND评估电势场分布并计算电子密度及子带细节；(ii) 基于费米黄金法则计算声学声子、光学声子、电离杂质、表面粗糙度等散射机制的一维跃迁率；(iii) 利用KG形式体系中的散射率计算散射限制迁移率。

5：数据分析方法：

采用弛豫时间近似的KG理论计算迁移率，运用马西森规则求总迁移率，并分析面电荷密度、杂质浓度及纳米线几何结构对迁移率的影响。