华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2010, Vol. 38 ›› Issue (10): 24-29,35.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2010.10.005

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多晶硅薄膜晶体管的泄漏电流和噪声模型

黄君凯1  郑学仁1  邓婉玲2   

  1. 1.华南理工大学 电子与信息学院, 广东 广州 510640;2.暨南大学 信息科学技术学院, 广东 广州 510630
  • 收稿日期:2009-11-23 修回日期:2010-01-11 出版日期:2010-10-25 发布日期:2010-10-25
  • 通信作者: 黄君凯(1963-),男,在职博士生,暨南大学教授,主要从事多晶硅薄膜晶体管物理特性和建模研究. E-mail:hjk196310@126.com
  • 作者简介:黄君凯(1963-),男,在职博士生,暨南大学教授,主要从事多晶硅薄膜晶体管物理特性和建模研究.
  • 基金资助:

    广东省教育部产学研结合项目(2008A090400011)

Leakage Current and Noise Model of Polysilicon Thin-Film Transistors

Huang Jun-kai1  Zheng Xue-ren1  Deng Wan-ling2   

  1. 1.School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;2.College of Information Science and Technology,Jinan University,Guangzhou 510630,Guangdong,China
  • Received:2009-11-23 Revised:2010-01-11 Online:2010-10-25 Published:2010-10-25
  • Contact: 黄君凯(1963-),男,在职博士生,暨南大学教授,主要从事多晶硅薄膜晶体管物理特性和建模研究. E-mail:hjk196310@126.com
  • About author:黄君凯(1963-),男,在职博士生,暨南大学教授,主要从事多晶硅薄膜晶体管物理特性和建模研究.
  • Supported by:

    广东省教育部产学研结合项目(2008A090400011)

摘要: 为了建立适用于电路仿真器的泄漏区模型,通过泄漏电流、激活能和低频噪声等研究了多晶硅薄膜晶体管的泄漏产生机制.在不同的电场条件下,基于不同的泄漏产生机制,提出了产生-复合率的分区近似计算模型,并统一成适用于1×106~5×108V/m电场范围的泄漏电流模型.同时,建立了中低电场区的激活能模型和泄漏区低频噪声紧凑模型.将模型仿真结果与实验数据进行了比较,证明了所建立模型的有效性,且模型适用于电路仿真器.

关键词: 多晶硅, 薄膜晶体管, 泄漏电流, 激活能, 低频噪声模型

Abstract:

In order to establish a suitable model to describe the leakage region of circuit simulators,the leakage generation mechanism of polysilicon thin-film transistors is investigated in terms of current,activation energy and low-frequency noise,etc.Then,based on different leakage mechanisms,some approximations of the generation-recombination model are proposed,and a unified leakage current model suitable for the electric field of 1×106~5×108 V/m is deduced.Moreover,the activation energy models for low and moderate electric fields are derived,and a compact model for low-frequency leakage current noise is put forward.Comparisons between the simulated and the experimental results show that the proposed models are all effective and suitable for circuit simulators.

Key words: polysilicon, thin-film transistors, leakage current, activation energy, low-frequency noise model