Исследование и разработка конструктивно-технологических решений создания элементов фоточувствительной микросистемы с использованием методов приборно-технологического моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Балашов, Александр Геннадьевич

• Балашов, Александр Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Балашов, Александр Геннадьевич

Введение

1. Характеристики элементов фоточувствительных микросистем и методы их моделирования.

1.1. Структура фоточувствительных микросистем.

1.2. Задачи и методы приборно-технологического моделирования.

1.3. Особенности технологического моделирования.

1.4. Приборное моделирование субмикронных структур.

1.5. Выводы

2. Приборно-технологическое моделирование МДП-транзисторных структур субмикронных размеров.

2.1. Особенности структуры, влияющие на выбор моделей. Критерии выбора моделей и их параметров.

2.2. Калибровка моделей при приборно-технологическом моделировании (ПТМ) субмикронных структур

2.3. Моделирование и оптимизация МОП-транзистора с длиной канала 0,35 мкм

2.4. Выводы

3. Исследование конструктивно-технологических принципов создания транзисторов с дельта-легированием в области канала.

3.1. Особенности структуры транзистора.

3.2. Проблемы технологического моделирования непланарной структуры транзистора с узкими профилями легирования.

3.3. Моделирование сложного рельефа при окислении и 86 травлении.

3.4. Приборное моделирование структуры с учетом нелокальных 91 эффектов транспорта носителей.

3.5. Выводы

4. Разработка методов моделирования и конструктивнотехнологических решений создания фоточувствительных элементов.

4.1. Приборно-технологическое моделирование фоточувствительных элементов.

4.2. Структура фотодиода с лавинным умножением.

4.3. Анализ и оптимизация конструкции фотодиода.

4.4. Выводы 127 Заключение. 128 Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка конструктивно-технологических решений создания элементов фоточувствительной микросистемы с использованием методов приборно-технологического моделирования»

Актуальность темы.

Приборно-технологическое моделирование является неотъемлемой частью современного микроэлектронного производства, обеспечивая возможность заменить реальные эксперименты компьютерными и ускорить разработку новых приборов или оптимизацию уже существующих, повышая при этом их технологичность и устойчивость к разбросу технологических параметров [1].

Моделирование основано на решении фундаментальной системы уравнений, благодаря чему этот подход является универсальным. Но эффективность его применения зависит от квалификации пользователя. Кроме этого, существует множество специфических объектов, требующих разработки специальных подходов к их моделированию. Примером таких объектов могут быть элементы фоточувствительных микросистем.

Создание фоточувствительных элементов для различных диапазонов излучения, интегрированных на одном кристалле со считывающей электроникой, является одной из актуальных проблем микроэлектроники. Приборно-технологическое моделирование позволяет существенно облегчить эту задачу.

Важнейшим параметром, определяющим характеристики фотоприемников, является коэффициент заполнения пикселя (минимальной ячейки разложения изображения) чувствительным материалом. Ужесточение требований к пространственному разрешению матричных фотоприемников требует уменьшения размеров отдельных чувствительных элементов и промежутков между ними. Для обеспечения большого поля зрения фотосистем (высокого углового разрешения) необходимо существенно повышать число элементов (формат) матричного приемника.

По своей конструкции фотоприборы делятся на два типа: гибридные и монолитные приборы. Гибридные приборы состоят из двух и более кристаллов, один из которых представляет собой матрицу фоточувствительных элементов попиксельно соединенную с кристаллом мультиплексора. В таких приборах фактор заполнения ограничивается необходимыми элементами электрической изоляции соседних пикселей.

В отличие от гибридных монолитные приборы содержат как чувствительный элемент, так и схемы считывания в едином кристалле. Наличие активных элементов, считывающих фотосигнал с чувствительного элемента, существенно уменьшает коэффициент заполнения, что ухудшает характеристики прибора в целом. В монолитных приборах конструктору необходимо идти на компромисс, ограничивая характеристики прибора со стороны фоточувствительного слоя по коэффициенту заполнения или со стороны схем считывания, применяя более простые и менее эффективные решения. Использование субмикронных транзисторов в схемах считывания позволяет повысить коэффициент заполнения благодаря уменьшению площади считывающих схем.

Характеристики фоточувствительных приборов зависят от времени экспозиции кадра. Отношение сигнал/шум пропорционально корню квадратному из времени экспозиции. Недостатком некоторых чувствительных элементов (например, ИК сенсоров на квантовых ямах) являются высокие значения темновых токов. При ограниченной накопительной емкости фоточувствительной ячейки в целом приходится ограничивать время экспозиции кадра, что ухудшает отношение сигнал/шум.

В фоточувствительных матрицах важными элементами являются как сами чувствительные ячейки, так и схемы считывания, которые должны занимать малую площадь и при этом обладать высоким быстродействием. В состав этих схем входят МДП-транзисторы, требования к которым можно сформулировать следующим образом: они должны занимать как можно меньшую площадь, обладать большой крутизной и малыми паразитными емкостями. Таким образом, необходимо использовать традиционные субмикронные транзисторы или транзисторные структуры с вертикальным каналом, что позволяет еще больше повысить быстродействие, одновременно уменьшив площадь.

Цель работы.

Целью диссертационной работы является исследование, разработка и оптимизация конструктивно-технологических решений создания основных элементов фоточувствительной микросистемы на основе использования методов приборно-техяологического моделирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ исследуемых приборных структур как объектов приборно-технологического моделирования. Выделить наиболее критичные элементы конструкции с точки зрения моделирования и повышения технологичности устройств. Разработать модель субмикронного транзистора на основе проведенного анализа.

2. Разработать модель вертикального транзистора с дельта-легированием в области канала и исследовать его возможности как элемента фоточувствительных микросистем.

3. Разработать методику моделирования фоточувствительных элементов.

4. Исследовать характеристики фотодиода с лавинным умножением и провести его оптимизацию с применением разработанных методик.

Научная новизна.

1. Разработана модель субмикронного МОП-транзистора, учитывающая процессы аморфизации кремния при имплантации и особенности диффузии примеси в поликремнии при формировании затвора. Установлены критерии выбора системы уравнений для приборного моделирования субмикронных МОП-транзисторов в зависимости от конструктивно-технологических параметров структуры.

2. Установлены и объяснены зависимости токов утечки в конструкции вертикального МОП-транзистора с дельта-легированием в области канала от конструктивно-технологических параметров. 3. Разработана модель фотодиода с лавинным умножением и контактами Шоттки, проведен анализ характеристик фотодиода в УФ-диапазоне и получены зависимости оптимального рабочего напряжения от технологических параметров и размеров структуры.

Практическая значимость работы.

1. Результаты приборно-технологического моделирования использовались при оптимизации конструкции и технологического процесса КМОП-транзистора с проектными нормами 0,35 мкм на опытном производстве НИИСИ РАН.

2. Разработана, исследована и оптимизирована по токам утечки конструкция вертикального МОП-транзистора с дельта-легированием в области канала.

3. Разработана и оптимизирована по рабочему напряжению структура фотодиода с лавинным умножением. Структура апробирована на опытном производстве ГУ «НПК Технологический центр МИЭТ».

4. Разработаны вычислительные модели для приборно-технологического моделирования субмикронных МОП-транзисторов и фоточувствительных элементов.

Реализация результатов работы.

Результаты работы внедрены в рамках научно-исследовательских работ в Московском государственном институте электронной техники.

Результаты работы были внедрены в опытное производство ГУ «НПК Технологический центр МИЭТ», где были изготовлены и испытаны экспериментальные образцы фотодиода с лавинным умножением.

Методика моделирования оптоэлектронных структур апробирована при выполнении научно-исследовательских работ в ООО «Технопарк Ангстрема», г. Москва.

На защиту выносится:

1. Разработанная модель субмикронного МОП-транзистора.

2. Зависимости токов утечки от конструктивно-технологических параметров вертикального транзистора с дельта-легированием в области канала.

3. Разработанная и оптимизированная по рабочему напряжению структура фотодиода с лавинным умножением (патент).

Апробация результатов работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• Девятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, МЭИ, 2003;

• Международная научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника 2003» (ICMNE - 2003), Звенигород, 2003;

• Девятая международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2004;

• Шестой международный конгресс по математическому моделированию, Нижний Новгород, 2004;

• Десятая международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006;

• 11th Seminar "NUMDIFF" on Numerical Solution of Differential and Differential-Algebraic Equations.

Публикации J? 5J К

Результаты диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из которых 5 1 статьи в научных журналах и 8 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

- А.Г. Балашов, Т.Ю. Крупкина, «Исследование влияния дозы подлегирования охранной области на величину пробивного напряжения МДП-структуры», Тезисы докладов Восьмой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», том 1, стр. 203, Москва, МЭИ, 2002.

- А.Г. Балашов, Т.Ю. Крупкина, Р.Д. Тихонов, «Исследование влияния конструктивно-технологических параметров на характеристики фотодиода с помощью пакета программ ISE TCAD», Тезисы докладов Девятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», том 1, стр. 205, Москва, МЭИ, 2003.

- A. Balashov, Т. Krupkina, R. Tikhonov, "The Investigation of peripheral photodiodes", ICMNE-2003, Abstracts, D-3, Moscow-Zvenigorod, 2003.

- А.Г. Балашов, «Исследование и оптимизация гидродинамической модели переноса заряда и модели энергетического баланса при моделировании субмикронных приборов с помощью ISE TCAD», Труды Девятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Часть 2, стр. 31, Дивноморское, 2004.

- В.Д. Вернер, А.Г. Балашов, А.И. Галушков, Т.Ю. Крупкина, «Исследование и моделирование вертикального МДП-транзистора с планарно-легированным барьером», Труды Девятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Часть 1, стр. 32, Дивноморское, 2004.

- V.D. Verner, A.G. Balashov, A.I. Galushkov, T.Y. Krupkina, "Simulation of vertical planar-doped-barrier MOSFET (PDBFET)", VI International congress on mathematical modeling, Book of abstracts, p. 266, Nizhny Novgorod, 2004.

- A. Balashov, A. Galushkov, T. Krupkina, A. Saurov, "Simulation of planar-doped-barrier submicron field effect transistor", International conference "Micro- and nanoelectronics 2005", Book of abstracts, PI-44, Moscow, Zvenigorod, 2005.

- V. Verner, A. Balashov, A. Galushkov, T. Krupkina, "Models selection criteria for simulation of submicron transistor structure characteristics", International conference "Micro- and nanoelectronics 2005", Book of abstracts, PI-46, Moscow, Zvenigorod, 2005.

- А.Г. Балашов, Т.Ю. Крупкина, A.C. Цимбалов «Критерии выбора моделей при расчете приборных характеристик субмикронных транзисторных структур», Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем», МЭС-2005, стр. 185, Москва, 2005.

- А.Г. Балашов, «Исследование порогового напряжения вертикальной МОП-структуры с использованием методов приборно-технологического моделирования», Известия высших учебных заведений «Электроника», №3, стр.90, Москва, 2005.

- Попов А.Д., Крупкина Т.Ю., Балашов А.Г., Галушков А.И., «Возможности использования вертикальных МОП-транзисторов в ИК-матрицах с чувствительными элементами на квантовых ямах», Труды Десятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Дивноморское, 2006.

- A. Zakharov, A. Balashov, Т. Krupkina, «Numerical Solutions of Design Nonplanar Transistor Structures. Hydrodynamics Approach», NUMDIFF-11, J 2006

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений, ' содержащих акты внедрения результатов работы, списка использованных источников из 155 наименований.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Балашов, Александр Геннадьевич

6. Основные результаты работы внедрены в Московском государственном институте электронной техники, НПК «Технологический центр», ООО «Технопарк Ангстрема» и использованы в учебном процессе на ЭКТ факультете МИЭТ.

Заключение.

Представленные в данной диссертационной работе результаты можно коротко суммировать следующим образом:

1. Проведен анализ основных перспектив и проблем применения приборно-технологического моделирования при разработке и оптимизации элементной базы интегральных схем, элементов фоточувствительных микросистем.

2. Разработаны вычислительные модели для расчета и оптимизации МОП-транзисторов и фотодиодов.

3. Проведенный анализ конструкции МОП-транзистора с проектными нормами 0,35 мкм позволил выделить наиболее важные с точки зрения приборно-технологического моделирования особенности структуры, разработать методику калибровки и оптимизации КМОП-приборов.

4. Разработана и исследована структура вертикального МОП-транзистора с дельта-легированием в области канала. Показано наличие в области канала эффекта стационарного всплеска скорости носителей, улучшающего характеристики прибора по сравнению с традиционной планарной КМОП-структурой.

5. Разработана, оптимизирована структура фотодиода с лавинным умножением.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Балашов, Александр Геннадьевич, 2006 год

1. Баринов В.В., Бахмач О.Ф., Калинин А.В., Крупкина Т.Ю., Шелыхманов Д.Е. Повышение технологичности СБИС на основе концепции виртуального производства // Микроэлектроника,- 1999,№4.

2. Горнев Е.С., Зайцев Н.А., Равилов М.Ф., Романов И.М. Моделирование элементов микромеханики. Часть I, II // Микросистемная техника.- 2002, №10.

3. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. Часть 1 // Техносфера 2002.

4. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. Часть 2 // Техносфера 2004.

5. Красников Г.Я., Зайцев Н.А. Система кремний-диоксид кремния субмикронных СБИС // Техносфера 2003.

6. J. F. Gibbons, "Historical Perspectives on Ion Implantation," Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. В 21, 83- 89 (1987).

7. S. M. Hu, "Formation of Stacking Faults and Enhanced Diffusion in the Oxidation of Silicon," J. Appl. Phys. 45, 1567-1573 (1974).

8. P. M. Fahey, P. B. Griffin, and J. D. Plummer, "Point Defects and Dopant Diffusion in Silicon," Rev. Mod. Phys. 61, 289 (1989).

9. J. F. Gibbons, W. S. Johnson, and S. W. Mylroie, Projected Range Statistics, Academic Press, Inc., New York, 1975.

10. C. Park, К. M. Klein, and A. F. Tasch, "Efficient Modeling Parameter Extraction for Dual Pearson Approach to Simulation of Implanted Impurity Profiles in Silicon," Solid-State Electron. 33, 645- 650 (1990).

11. L. A. Christel and J. F. Gibbons, "Application of the Boltzmann Transport Equation to the Calculation of Range Profiles and Recoil Implantation in Semiconductors and Multilayer Targets," J. Appl. Phys. 51, 6176 (1980).

12. M. D. Giles and J. F. Gibbons, "Calculation of Channeling Effects During Ion Implantation Using the Boltzmann Transport Equation," IEEE Trans. Electron Devices ED-32, 1918 -1924 (1985).

13. M. D. Giles, "Ion Implantation Calculations in Two Dimensions Using the Boltzmann Transport Equation," IEEE Trans. Computer-Aided Design CAD-5, 1918-1924 (1986).

14. J. F. Ziegler, J. P. Biersack, and U. Littmark, Stopping Powers and Ranges of Ions in Solids, Vol. 1, Pergamon Press, New York, 1985.

15. К. M. Klein, C. Park, and A. F. Tasch, "Monte Carlo Simulation of Ion Implantation into Single-Crystal Silicon Including New Models for Electronic Stopping and Cumulative Damage," IEDM Tech. Digest, pp. 745-748 (1990).

16. G. Hobler, A. Simionescu, L. Palmetshofer, C. Tian, and G. Stingeder, "Boron Channeling Implantations in Silicon: Modeling of Electronic Stopping and Damage Accumulation," J. Appl. Phys. 77, 3697-3703 (1995).

17. J. F. Ziegler, "Determination of Lattice Disorder Profiles in Crystals by Nuclear Backscattering," J. Appl. Phys. 43, 2973-2981 (1972).

18. J. F. Ziegler, Handbook of Stopping Cross-Sections for Energetic Ions in All Elements, Vol. 5, Pergamon Press, New York, 1980.

19. S. Tian, M. F. Morris, S. J. Morris, B. Obradovic, G. Wang, A. F. Tasch, and С. M. Snell, "A Detailed Physical Model for Ion Implant Induced Damage in Silicon," IEEE Trans. Electron Devices 45, 1226 -1238 (1998).

20. G. Hobler and S. Selberherr, "Two-Dimensional Modeling of Ion Implantation Induced Point Defects," IEEE Trans. Computer-Aided Design 7, 174 (1988).

21. P. Ashbum, C. Bull, К. H. Nicholas, and G. R. Booker, "Effects of Dislocations in Silicon Transistors with Implanted Bases," Solid State Electron. 20, 731-740 (1977).

22. С. Bull, P. Ashburn, G. R. Booker, and К. H. Nicholas, "Effects of Dislocations in Silicon Transistors with Implanted Emitters," Solid State Electron. 22, 95-104(1979).

23. T. Y. Tan, "Atomic Modeling of Homogeneous Nucleation of Dislocations from Condensation of Point Defects in Silicon," Philos. Mag. A 44, 101-125 (1981).

24. K. S. Jones, S. Prussin, and E. R. Weber, "A Systematic Analysis of Defects in Ion Implanted Silicon," Appl. Phys. A 45, 1-34 (1988).

25. R. B. Fair and J. С. C. Tsai, "Profile Parameters of Implanted-Diffused Arsenic Layers in Silicon," J. Electrochem. Soc. 123, 583 (1977).

26. D. Nobili, A. Carabelas, G. Celotti, and S. Solmi, "Precipitation as the Phenomena Responsible for the Electrically Inactive Arsenic in Silicon," J. Electrochem. Soc. 130, 992 (1983).

27. L. Pelaz, M. Jaraiz, G. H. Gilmer, H.-J. Gossman, C. S. Rafferty, D. J. Eaglesham, and J. M. Poate, "B Diffusion and Clustering in Ion Implanted Si: The Role of В Cluster Precursors," Appl Phys. Lett. 70, 2285-2287 (1997).

28. L. Pelaz, V. C. Venezia, H.-J. Gossmann, G. H. Gilmer, A. T. Fiory, C. S. Rafferty, M. Jaraiz, and J. Barbolla, "Activation and Deactivation of Implanted В in Si," Appl. Phys. Lett. 75, 662- 664 (1999).

29. A. D. Lilak, M. E. Law, K. S. Jones, M. D. Giles, E. Andideh, M.-J. Curturla, T. D. d. 1. Rubia, J. Zhu, and S. Theiss, "Predictive Simulation of Transient Activation Processes in Boron-Doped Silicon Structures," IEDM Tech. Digest, pp. 493-496 (1998).

30. A. D. Lilak, M. E. Law, K. S. Jones, M. D. Giles, and S. K. Earles, "A Physics Based Modeling Approach for the Simulation of Anomalous Boron Diffusion and Clustering Behaviours," IEDM Tech. Digest, pp. 493- 496 (1997).

31. G. B. Bronner and J. D. Plummer, "Gettering of Gold in Silicon: A Tool for Understanding the Properties of Silicon Interstitials," J. Appl. Phys. 61, 5286 (1987).

32. H. Bracht, N. A. Stolwijk, Н. Mehrer, and I. Yonenaga, "Short-Time Diffusion of Zinc in Silicon for the Study of Intrinsic Point Defects," Appl. Phys. Lett. 59, 3559 -3561 (1991).

33. P. B. Griffin, P. M. Fahey, J. D. Plummer, and R. W. Dutton, "Measurement of Silicon Interstitial Diffusivity," Appl. Phys. Lett. 47, 319 (1985).

34. P. B. Griffin and J. D. Plummer, "Process Physics Determining 2-D Impurity Profiles in VLSI Devices," presented at the International Electron Devices Meeting, Los Angeles, 1986.

35. M. Jaraiz, G. H. Gilmer, J. M. Poate, and T. D. d. 1. Rubia, "Atomistic Calculations of Ion Implantation in Si: Point Defect and Transient Enhanced Diffusion Phenomena," Appl Phys. Lett. 68, 409 411 (1996).

36. J. S. Nelson, P. A. Schultz, and A. F. Wright, "Valence and Atomic Size Dependent Exchange Barriers in Vacancy-Mediated Dopant Diffusion," Appl. Phys. Lett. 73, 346 -349 (1998).

37. B. J. Mulvaney, W. B. Richardson, and T. L. Crandle, "PEPPER—A Process Simulator for VLSI," IEEE Trans. Computer-Aided Design 8, 336 (1989).

38. D. W. Yergeau, E. С. Kan, M. J. Gander, and R. W. Dutton, "ALAMODE: A Layered Model Development Environment," Proceedings of the Conference on Simulation of Semiconductor Devices and Processes, Erlangen, Germany, September 1995, pp. 66-69.

39. R. Stratton, Phys. Rev., 126(6):2002 14, 1962

40. К. Blotekjaer, Ericsson Technics, 22(2): 125-183, 1966

41. A. Bringer and G. Schon, J. Appl. Phys., 64(5):2447 55, 1988

42. E. M. Azoff, Solid-State Electronics, 30(9):913 917, 1987

43. E. M. Azoff, In Proc. NUMOS I Workshop, pages 25-30, Los Angeles, 1987 Boole Press, Dublin.

44. M. Rudan and F. Odeh, COMPEL, 5(3):149 183, 1986

45. A. Forghieri, R. Guerrieri, P. Ciampolini, A. Gnudi, R. Rndan, and G. Baccarani, IEEE Trans, on CAD, 7(2):231 242, 1988

46. R. K. Cook and J. Frey, Compel, 1(2):65 87, 1982

47. K. Blotekjaer, IEEE Trans. Electron Devices, ED-17(1):38 47, 1970

48. M. Fukuma and R. H. Uebbing, In IEDM Technical Digest 184, pages 621624, 1984

49. B. Meinerzhagen, In Proceedings of the fifth NASECODE conference, pages 42-59, 1988

50. B. Meinerzhagen, IEDM Tech. Digest, pages 504 07, Dec. 1988

51. M. A. Stettler, M. A. Alam, and M. S. Lundstrom, IEEE Trans. Electron Devices, 40(4):733 740, 1993

52. S. Selberherr, Analysis and Simulation of Semiconductor Devices. Springer-Verlag, Wien, New York, 1984

53. S. Selberherr, In С. M. Snowden, editor, Semiconductor Device Modelling, pages 70-88. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1989

54. G. Baccarani, M. Rudan, R. Guerrieri, and P. Ciampolini, In Proc. of the Comett-Enroform, DEIS-University of Bologna, Bologna, Italy, March 1991

55. Roland Ryter, PhD thesis, Swiss Federal Institute of Technology, 1996

56. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices. John Wiley and Sons, 2nd ed., New York, 1981

57. G. D. Mahan, J. Appl. Phys., 51(5):2634-46, 1980

58. IC.-F. Berggren andB. E. Sernelius, Phys. Rev., B24(4):1971 86, 1981

59. L. R. Logan and J. L. Egley, Phys. Rev., B47(19): 12532 39, 1993

60. J. Wagner and A. del Alamo, J. Appl. Phys., 63(2):425 29, 1988

61. S. С. Jain and D. J. Roulston, Solid-State Electronics, 34(5):453 465, 1991

62. A. Selloni and S. T. Pantelides, Phys. Rev. Lett., 49(8):586 89, 1982

63. S. T. Pantelides, A. Selloni, and R. Car, Solid-State Electronics, 28(1): 17 24, 1985

64. J. C. Inks on, J. Phys. C, 9:1177-83, 1976

65. K.-F. Berggren and В. E. Sernelius, Phys. Rev., B29(10):5575-80, 1984

66. E. 0. Kane, Phys. Rev., 131(1):79 88, 1963

67. В. I. Halperin and M. Lax, Phys. Rev., 148(2):722 39, 1966

68. В. I. Halperin and M. Lax, Phys. Rev., 153(3):802 14, 1967

69. E. 0. Kane, Solid-State Electronics, 28(1):3-10, 1985

70. V. Sa-yakanit, Phys. Rev, B19(4):2266 75, 1979

71. V. Sa-yakanit and H. R. Glyde, Phys. Rev, B22(12):6222 32, 1980

72. V. Sa-yakanit, W. Sritrakool, and H. R. Glyde, Phys. Rev, B25(4):2776 80,1982

73. P. Van Mieghem, S. Decoutere, G. Borghs, and R. Mertens, Solid-State Electronics, 35(5):699 704,1992

74. R. A. Abram, G. N. Childs, and P. A. Saunderson, J. Phys. C, 17:6105 25, 1984

75. L. Hedin and S. Lundqvist, Solid State Physics, 23:1, 1969

76. J. R. Lowney, J. Appl. Phys, 66(9):4279 83, 1989

77. M. Reaz Shaheed and С. M. Maziar, Solid-State Electronics, 37(9): 1589 94, 1994

78. R. Zimmermann, Many Particle Theory of Highly Excited Semiconductors. Texte zur Physik, Band 18. BSB Teubner Verlagsgesellschaft Leipzig, 1988

79. M. Rosier, F. Thuselt, and R. Zimmermann, phys. stat. sol (b), 118:303 317,1983

80. J. del Alamo, S. Swirhun, and R. M. Swanson, Solid-State Electronics, 28(1): 47 54, 1985

81. A. Cuthbertson and P. Ashburn, IEEE Trans. Electron Devices, ED-32 (2):242-247, 1985

82. J. del Alamo and R. M. Swanson, IEEE Electron Device Letters, EDL-7(11):629-31, 1986

83. S. Banerjee, D. Coleman, JR., W. Richardson, and A. Shah, IEEE Trans. Electron-Devices, ED-3 5 (1): 108 115, 1988

84. S. H. Voldman, J. B. Johnson, T. D. Linton, and S. L. Titcomb, IEDM Tech. Digest, Dec.:349 52, 1990

85. T. Y. Chan, J. Chen, P. К. Ко, and C. Hu, IEDM Tech. Digest, Dec.:718 21, 1987

86. H. Hazama, Extended Abstracts of the 22nd Conference on Solid State Devices and Materials, Sendai, pages 303 306, 1990

87. I.-C. Chen, D. J. Coleman, and С W. Teng, IEEE Electron Device Letters, EDL-10(7):297 300, 1989

88. A. G. Chynoweth, R. A. Logan, and D. E. Thomas, Phys. Rev, 125 (3):877-81, 1962

89. R. A. Logan and A. G. Chynoweth, Phys. Rev, 131 (1):89 95, 1963

90. L. V. Keldysh, Soviet Physics JETP, 6(4):763 770, 1958

91. L. V. Keldysh, Soviet Physics JETP, 7(4):665 669, 1958

92. P. J. Price and J. M. Radcliffe, IBM Journal, Oct.:364 371, 1959

93. W. V. Houston, Phys. Rev, 57:184 86, 1940

94. E. O. Kane, J. Appl. Phys, 32 (1):83 91, 1961

95. R. Enderlein and K. Peuker, phys. stat. sol. (b), 48:231 241, 1971

96. R. Kubo, J. Phys. Soc. Japan, 12(6):570-86, 1957

97. A. Schenk, Solid-State Electronics, 36(1): 19 34, 1993

98. D. E. Aspnes, Phys. Rev, 147:554 561, 1966

99. Yee K. S, "Numerical Solution of Initial Boundary Value Problems Involving Maxwell's Equations in Isotropic Media", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-14, no.3, May 1966, pp. 302 307.

100. Torres F. and Jecko B, "Complete FDTD Analysis of Microwave Heating Processes in Frequency-Dependent and Temperature-Dependent Media",

101. EE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 45, no. 1, January 1988, pp. 108-117.

102. H. K. Gummel, IEEE Trans. Electron Devices 11,455 (1964).

103. S. Selberherr, "Analysis and Simulation of Semiconductor Devices," Springer, New York, (1984).

104. J. D. Bude, in "Simulation of Semiconductor Processes and Devices," IEEE, 23-26, New Jersey, (2000).

105. К. Banoo, M. S. Lundstrom, Solid-State Electron. 44, 1689 (2000).

106. K. Blotekjasr, IEEE Trans. Electron Devices 17, 38 (1970).

107. R. Stratton, Phys. Rev. 126, 2002 (1962).

108. S. Liotta and H. Struchtrup, Solid-State Electron. 44, 95 (2000).

109. K. Rahmat, J. White, D. A. Antoniadis, in International Electron Devices Meeting, 359-362 (IEEE, New Jersey, 1994).

110. A. Abramo и др., IEEE Trans. Electron Devices 41,1646 (1994).

111. M. Fischetti, S. Laux, Phys. Rev. В 38, 9721 (1988).

112. M. Fischetti, IEEE Trans. Electron Devices 38, 634 (1991).

113. R. Thoma и др., IEEE Trans. Electron Devices 38, 1343 (1991).

114. T. Bordelon, X.-L. Wang, C. Maziar, A. Tasch, Solid-State Electron. 35, 1311992).

115. A. Smith, K. Brennan, Solid-State Electron. 39, 1659 (1996).

116. D. i Semiconductors (Macmillan, New York, 1991).

117. E. Azoff, ^olid-State Electron. 30, 913 (1987).

118. C. Gardner, in r. -°,edings of the International Workshop on Computational Electronics (University of Leeds, Leeds, 1993), 25-36.

119. K. Hess, "Theory of Semiconductor Devices", IEEE, New Jersey, (2000).

120. E. Kane, J. Phys. Chem. Solids 1, 249 (1957).

121. S.-C. Lee, T.-W. Tang, Solid-State Electron. 35, 561 (1992).

122. Y. Zhang, M. Nokali, Solid-State Electron. 36, 1689 (1993).

123. T. Tang, S. Ramaswamy, J. Nam, IEEE Trans. Electron Devices 40, 14691993).

124. E. Azoff, IEEE Trans. Electron Devices 36, 609 (1989).

125. M. Lundstrom, "Fundamentals of Carrier Transport", Vol. X of Modular Series on Solid State Devices (Addison-Wesley, Reading, MA, 1990).

126. C. Gardner, IEEE Trans. Electron Devices 38, 392 (1991).

127. S. Ramaswamy, T.-W. Tang, IEEE Trans. Electron Devices 41, 76 (1994).

128. B. Pejcinovic и др., IEEE Trans. Electron Devices 42, 2147 (1995).

129. R. Cook, J. Frey, Compel 1, 65 (1982).

130. G. Baccarani, M. Wordeman, Solid-State Electron. 28, 407 (1985).

131. M. Stettler, M. Alam, M. Lundstrom, IEEE Trans. Electron Devices 40, 733 (1993).

132. D. Woolard, R! Trsw, M. Littlejohn, Solid-State Electron. 31, 571 (1988).

133. D. L. Woolard и pp.^Phys. Rev. В 44, 11 119 (1991).

134. R. Stewart и J. Churchill, Solid-State Electron. 33, 819 (1990).

135. R. Stewart, L. Ye, J. Churchill, Solid-State Electron. 32, 497 (1989).

136. C. Wilson, IEEE Trans. Electron Devices 35, 180 (1988).

137. J. Cao и X. Lei, Solid State Electrons 41, 17}31 (1997).

138. G. Wolokin и J. Frey, Proceedings NASEC0DE VIII Vienna, 1992, pp. 107i108. 'I

139. P. Scrobohaci и T.-W. Tang, IEEE Trans. Electron Devices 41, 1197 (1994).

140. J.-G. Ahn и др., IEEE Trans. Electron Devices 15, 348 (1994).

141. T. Bordelon и др., Electron. Lett. 28, 1173 (1992).144. t.-W. Tang и J. Nam, IEEE Electron Device Lett. 19, 201 (1998).

142. D. Schroeder, "Modelling of Interface Carrier Transport for Device Simulation" (Springer, New York, 1994).

143. D. Schroeder и U. Witkowski, IEEE Trans. Electron Devices 44, 679 (1997).

144. К. Matsuzawa, К. Uchida, A. Nishiyama, IEEE Trans. Electron Devices 47, 103 (2000).

145. M. Ieong и др., International Electron Devices Meeting (1998), 733-736.

146. Z. Yu, R. Dutton, R. Kiehl, IEEE Trans. Electron Devices 47, 1819 (2000).

147. A. Erlebach, С. S. Yun, D. Matveev, R. Mickevicius F. Nouri, A. Golnas, S. Zelenlca and W. Fichtner "Experimental and Numerical Study of Shallow Trench Isolation Processes"

148. DIOS-ISE, ISE TCAD Release 6.0, User's Manual,Zurich, 2000

149. C. P. Auth. Physics and Technology of Vertical Surround Gate MOSFETs. PhD Thesis Stanford University, 2001.

150. H. Gossner, I. Eisele, L. Risch "Vertical Si-Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors with Channel Lengths of 50 nm by Molecular Beam Epitaxy", Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 33 (1994) pp. 2424-2428, Part 1, No. 4B, April 1994.