集成電路用納電子器件模型研究取得最新進(jìn)展

    北京大學(xué)教授何進(jìn)博士率領(lǐng)的微電子學(xué)研究院納太器件和電路研究組，在教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金支持下，最近在CMOS集成電路用納器件模型領(lǐng)域取得重要突破，成果在國(guó)際電子電氣工程師協(xié)會(huì)相關(guān)領(lǐng)域最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊《電子器件雜志，IEEE Trans. Electron Devices》2007年9月刊的“納電子器件模型和模擬專輯（Special Issue on Simulation and Modeling of Nanoelectronics Devices）上發(fā)表。這是該研究組繼去年在該權(quán)威期刊的“先進(jìn)模型和45納米模型挑戰(zhàn)”專輯（Special issue on advanced compact models and 45-nm modeling challenging上發(fā)表納米CMOS器件物理基本解和MOS器件量子效應(yīng)模擬兩篇重要論文以來(lái)， 在微納電子和集成電路器件模型領(lǐng)域取得的又一最新進(jìn)展。 

　　根據(jù)2006 年更新的國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖（ITRS），物理柵長(zhǎng)達(dá)到 18 ， 10 ， 6nm 的微處理單元將于分別于 2010，2015 ，2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在這樣的技術(shù)背景下，旨在用于未來(lái)幾代納米 CMOS 集成電路的設(shè)計(jì)的納電子器件模型和仿真工具就必須處理 ITRS 提出的一系列重要課題。

　　為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，反映最近一兩年來(lái)納電子器件模擬和仿真技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)際半導(dǎo)體器件和集成電路技術(shù)領(lǐng)域最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊IEEE Transaction on Electron Devices 在 2007 年初面向全球，征集該領(lǐng)域的頂尖研究成果以“Special Issue on Simulation and Modeling of Nanoelectronics Devices ” 專題作為該雜志 2007 年第 9 期來(lái)出版， 向全世界展示該方向的最新研究成果。

　  經(jīng)過(guò)激烈競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)格的多輪專家評(píng)審，北京大學(xué)微電子學(xué)研究院 何進(jìn) 教授的納太器件和電路研究室以自己在納米線的器件物理模型研究上的突破，在該專輯的顯著位置上發(fā)表了關(guān)于納米環(huán)柵 CMOS 器件模型基本解的研究論文（IEEE Trans. Electron Devices, TED-54, no.9,pp2293-2303,2007）。該理論模型采用嚴(yán)格的物理基礎(chǔ)， 實(shí)現(xiàn)了納米環(huán)柵 CMOS 器件特性的預(yù)言和驗(yàn)證。 此項(xiàng)成果在具有重大的理論價(jià)值的同時(shí)，也具有直接的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值，必將在推動(dòng)更完整的納米線 CMOS 器件和電路模型的發(fā)展和研究中發(fā)揮重要作用。

　　何進(jìn)博士于2005年9月從美國(guó)加州大學(xué)BERKELEY分校歸國(guó)后被北京大學(xué)聘為教授，在北京大學(xué)，國(guó)家自然科學(xué)基金和教育部留學(xué)回國(guó)人員基金的支持下，迅速建立了納米和太赫茲器件和電路研究室。他的主要研究領(lǐng)域?yàn)樯顏單⒚譓OS器件新結(jié)構(gòu)，納米MOS的量子傳輸和準(zhǔn)彈道輸運(yùn)，深亞微米芯片仿真物理模型，電子材料和相關(guān)器件等。曾參加國(guó)家973，863，自然科學(xué)基金項(xiàng)目和重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。 作為主持人完成北大和Motorola的兩項(xiàng)聯(lián)合研究項(xiàng)目, 現(xiàn)在主持自然科學(xué)基金, 973項(xiàng)目子課題, 預(yù)先研究和北京市科委的項(xiàng)目。作為主研人員，完成多項(xiàng)美國(guó)SRC項(xiàng)目。

　　何進(jìn)博士是國(guó)際期刊“Recent Patents on Engineering”，“Open Nano Science Journal”， "Recent Patents on Electrical Engineering"，"The Open Chemical Engineering Journal" 編委。 “ 微納電子技術(shù)” 副理事長(zhǎng)。ICCDCS，EDSSC，ISQED等 系列IEEE 國(guó)際會(huì)議程序委員會(huì)委員，分會(huì)主席或評(píng)審專家。國(guó)際權(quán)威期刊IEEE Transactions on Electron Devices, IEEE Transactions on Nanotechnology，IEEE Electron Device Letters等的論文評(píng)審人。在國(guó)際權(quán)威期刊IEEE Electron Device Letters(EDL)，IEEE Transactions on Electron Devices(T-ED)和國(guó)內(nèi)電子學(xué)報(bào), 半導(dǎo)體學(xué)報(bào)等重要期刊上發(fā)表研究論文100余篇, 在國(guó)際/國(guó)內(nèi)會(huì)議宣讀論文60余篇(特邀7篇)。研究成果被SCI收錄和引用100余次，EI收錄和引用150多次，國(guó)際同行引用和應(yīng)用近200次。獲發(fā)明專利3項(xiàng)。編寫(xiě)“納米CMOS 器件”一書(shū)的部分章節(jié)(科學(xué)出版社, 2005)，翻譯“射頻電路設(shè)計(jì)”一書(shū)(科學(xué)出版社, 2007)，正在編著”先進(jìn)MOSFET物理和模型”(科學(xué)出版社, 2008)。近年來(lái)，他在國(guó)際權(quán)威的IEEE期刊上發(fā)表了10多篇第一作者論文，引起國(guó)際學(xué)術(shù)界的重視和注目。 入選2008-2009年度“Marquis Who's Who”名人錄科學(xué)與技術(shù)分冊(cè)。  

    何進(jìn)博士是國(guó)際集成電路界工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS模型BSIM4.3.0主要研發(fā)者，模型手冊(cè)的主要作者(BSIM4.3.0已經(jīng)被國(guó)際半導(dǎo)體工業(yè)界廣泛采用，促進(jìn)了國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展)。 BSIM5首席研究者，模型手冊(cè)第一作者(BSIM5 在2004年被CMC選為下一代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)芯片仿真模型的四個(gè)備選者之一，國(guó)際主流集成電路模擬系統(tǒng)均支持BSIM5的電路模擬)。  

    國(guó)際主要半導(dǎo)體公司IBM, INTEL, AMD等采用和驗(yàn)證的BSIMDG模型主要研究人員之一(有關(guān)該項(xiàng)工作的成果被最近發(fā)表在IEEE T-ED 上的綜述文章（IEEE TED-54, pp.131-141, 2007）稱為“何氏模型”，是全世界四個(gè)典型代表)。 提出納米CMOS參數(shù)提取新技術(shù)，被發(fā)表在Microelectronics Reliability (MER-42, pp.583-596, 2002)上有關(guān)閾值電壓的綜述文章稱為“何氏方法”，為近年來(lái)11種典型方法之一。 完成有世界水平的納米CMOS器件完整表面勢(shì)方程和解析解， 研發(fā)了國(guó)際上有代表性的納米MOSFET表面勢(shì)模型。 在國(guó)際微電子學(xué)術(shù)界獨(dú)創(chuàng)非傳統(tǒng)CMOS器件及電路建模的載流子理論和方法，成功應(yīng)用到場(chǎng)效應(yīng)納米器件中。 何進(jìn)博士在微電子學(xué)術(shù)和工程領(lǐng)域取得的系列成果享有國(guó)際聲譽(yù)，領(lǐng)導(dǎo)的小組是目前國(guó)際上納米電子器件物理和電路模型研究最富活力的團(tuán)隊(duì)之一。 該研究小組具有世界先進(jìn)水平的研究成果，從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)科研工作者在相關(guān)領(lǐng)域向國(guó)際一流水平奮進(jìn)的信心和在此過(guò)程中所做出的不懈努力。