随着集成电路工艺特征尺寸进入28nm以下节点，传统的平面MOSFET结构已不再适用，新型的三维晶体管（FinFET）结构逐渐成为摩尔定律得以延续的重要保证。本书从三维结构的原理、物理效应入手，详细讨论了FinFET紧凑模型（BSIM-CMG）产生的背景、原理、参数以及实现方法；同时讨论了在模拟和射频集成电路设计中所采用的仿真模型。本书避开了繁杂的公式推导，而进行了更为直接的机理分析，力求使得读者从工艺、器件层面理解BSIM-CMG的特点和使用方法。
本书可以作为微电子学与固体电子学、电子信息工程等专业高年级本科生、研究生的专业教材和教师参考用书，也可以作为工程师进行集成电路仿真的FinFET模型手册。

译者序
原书前言
章FinFET——从器件概念到标准的紧凑模型1
1.121世纪MOSFET短沟道效应产生的原因1
1.2薄体MOSFET理论3
1.3FinFET和一条新的MOSFET缩放路径3
1.4超薄体场效应晶体管4
1.5FinFET紧凑模型——FinFET工艺与集成电路设计的桥梁5
1.6个标准紧凑模型BSIM简史6
1.7核心模型和实际器件模型7
1.8符合工业界标准的FinFET紧凑模型9
参考文献10
第2章基于模拟和射频应用的紧凑模型11
2.1概述11
2.2重要的紧凑模型指标12
2.3模拟电路指标12
2.3.1静态工作点12
2.3.2几何尺寸缩放16
2.3.3变量模型17
2.3.4本征电压增益19
2.3.5速度：单位增益频率24
2.3.6噪声27
2.3.7线性度和对称性28
2.3.8对称性35
2.4射频电路指标36
2.4.1二端口参数36
2.4.2速度需求38
2.4.3非准静态模型46
2.4.4噪声47
2.4.5线性度53
2.5总结57
参考文献57
第3章FinFET核心模型59
3.1双栅FinFET的核心模型60
3.2统一的FinFET紧凑模型67
第3章附录详细的表面电动势模型72
3A.1连续启动函数73
3A.2四次修正迭代：实现和评估75
参考文献80
第4章沟道电流和实际器件效应83
4.1概述83
4.2阈值电压滚降83
4.3亚阈值斜率退化89
4.4量子力学中的Vth校正90
4.5垂直场迁移率退化91
4.6漏极饱和电压Vdsat92
4.6.1非本征示例（RDSMOD=1和2）92
4.6.2本征示例（RDSMOD=0）94
4.7速度饱和模型97
4.8量子效应98
4.8.1有效宽度模型99
4.8.2有效氧化层厚度/有效电容101
4.8.3电荷质心累积计算101
4.9横向非均匀掺杂模型102
4.10体FinFET的体效应模型（BULKMOD=1）102
4.11输出电阻模型102
4.11.1沟道长度调制103
4.11.2漏致势垒降低105
4.12沟道电流106
参考文献106
第5章泄漏电流108
5.1弱反型电流109
5.2栅致源极泄漏及栅致漏极泄漏110
5.2.1BSIM-CMG中的栅致漏极泄漏/栅致源极泄漏公式112
5.3栅极氧化层隧穿113
5.3.1BSIM-CMG中的栅极氧化层隧穿公式113
5.3.2在耗尽区和反型区中的栅极-体隧穿电流114
5.3.3积累中的栅极-体隧穿电流115
5.3.4反型中的栅极-沟道隧穿电流117
5.3.5栅极-源/漏极隧穿电流118
5.4碰撞电离119
参考文献120
第6章电荷、电容和非准静态效应121
6.1终 端 电荷121
6.1.1栅极电荷121
6.1.2漏极电荷123
6.1.3源极电荷124
6.2跨容124
6.3非准静态效应模型126
6.3.1弛豫时间近似模型126
6.3.2沟道诱导栅极电阻模型128
6.3.3电荷分段模型128
参考文献132
第7章寄生电阻和电容133
7.1FinFET器件结构和符号定义134
7.2FinFET中与几何尺寸有关的源/漏极电阻建模137
7.2.1接触电阻137
7.2.2扩散电阻139
7.2.3扩展电阻142
7.3寄生电阻模型验证143
7.3.1TCAD仿真设置144
7.3.2器件优化145
7.3.3源/漏极电阻提取146
7.3.4讨论150
7.4寄生电阻模型的应用考虑151
7.4.1物理参数152
7.4.2电阻分量152
7.5栅极电阻模型153
7.6FinFET 寄生电容模型153
7.6.1寄生电容分量之间的联系153
7.6.2二维边缘电容的推导154
7.7三维结构中FinFET边缘电容建模：CGEOMOD=2160
7.8寄生电容模型验证161
7.9总结165
参考文献166
第8章噪声168
8.1概述168
8.2热噪声168
8.3闪 烁 噪 声170
8.4其他噪声分量173
8.5总结174
参考文献174
第9章结二极管I-V和C-V模型175
9.1结二极管电流模型176
9.1.1反偏附加泄漏模型179
9.2结二极管电荷/电容模型181
9.2.1反偏模型182
9.2.2正偏模型183
参考文献186
0章紧凑模型的基准测试187
10.1渐近正确性原理187
10.2基准测试188
10.2.1弱反型区和强反型区的物理行为验证188
10.2.2对称性测试191
10.2.3紧凑模型中电容的互易性测试194
10.2.4自热效应模型测试194
10.2.5热噪声模型测试196
参考文献196
1章BSIM-CMG模型参数提取197
11.1参数提取背景197
11.2BSIM-CMG模型参数提取策略198
11.3总结206
参考文献206
2章温度特性208
12.1半导体特性208
12.1.1带隙问题特性208
12.1.2NC、Vbi和ΦB的温度特性209
12.1.3本征载流子浓度的温度特性209
12.2阈值电压的温度特性209
12.2.1漏致势垒降低的温度特性210
12.2.2体效应的温度特性210
12.2.3亚阈值摆幅210
12.3迁移率的温度特性210
12.4速度饱和的温度特性211
12.4.1非饱和效应的温度特性211
12.5泄漏电流的温度特性212
12.5.1栅极电流212
12.5.2栅致漏/源极泄漏212
12.5.3碰撞电离212
12.6寄生源/漏极电阻的温度特性212
12.7源/漏极二极管的温度特性213
12.7.1直接电流模型213
12.7.2电容215
12.7.3陷阱辅助隧穿电流215
12.8自热效应217
12.9验证范围218
12.10测量数据的模型验证218
参考文献220
附录221
附录A参数列表221
A.1模型控制器221
A.2器件参数222
A.3工艺参数223
A.4基本模型参数224
A.5几何相关寄生参数235
A.6温度相关性和自热参数236
A.7变量模型参数238