基于类渗流导电的超薄栅氧化层软击穿后的电流模拟

研究了超薄栅氧化层(≤3.0nm)软击穿(soft breakdown,SBD)后的栅电流和衬底电流特性.提出了一个基于类渗流导电的SBD后栅电流和衬底电流的解析公式--类渗流导电公式.该公式能够在较大的电压范围(-4～ 3V)模拟氧化层SBD后的栅电流和衬底电流的电流-电压特性,为超薄栅氧化层可靠性的研究提供了一个较为简便的公式.     

恒压应力下超薄栅nMOSFET软击穿后的衬底电流特性

研究了在恒压应力下超薄栅nMOSFET软击穿后的衬底电流特性.软击穿时间由衬底电流随时间的弛豫特性和器件输出特性测量时监测的衬底电流突变确定.发现软击穿时间的威布尔斜率和衬底特征击穿电流随温度的升高而增大.用类渗流模型模拟了软击穿后衬底电流与栅电压的关系.利用变频光泵效应讨论了超薄栅MOSFET低电压应力下衬底电流的来源,并解释了软击穿后衬底电流和栅电流之间的线性关系.     

恒压应力下超薄栅nMOSFET软击穿后的衬底电流特性

研究了在恒压应力下超薄栅nMOSFET软击穿后的衬底电流特性．软击穿时间由衬底电流随时间的弛豫特性和器件输出特性测量时监测的衬底电流突变确定．发现软击穿时间的威布尔斜率和衬底特征击穿电流随温度的升高而增大．用类渗流模型模拟了软击穿后衬底电流与栅电压的关系．利用变频光泵效应讨论了超薄栅MOSFET低电压应力下衬底电流的来源,并解释了软击穿后衬底电流和栅电流之间的线性关系．     

沟道大电流感应n沟金属-氧化物-半导体场效应晶体管栅氧化层的加速击穿

本文研究n沟金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET’s)的栅氧化层的击穿特性。由于受导电沟道横向电场产生的沟道大电流的影响,MOSFET’s的栅氧化层的动态击穿场强远低于有相同栅氧化层的MOS电容器的静态击穿场强。耗尽型MOSFET’s的栅氧化层动态击穿场强主要由漏-源穿通电压决定,而增强型器件主要由深耗尽层击穿电压决定。无论是耗尽型还是增强型器件,栅电压在一定范围内增加时,栅氧化层动态击穿场强下降。     

用DTPDO研究超薄栅氧化层的诱生缺陷

应用直接隧道比例差分(DTPDO)谱技术研究了深亚微米MOS器件超薄栅氧化层的应力诱生缺陷。实验结果发现超薄栅氧化层直接隧道栅电流的比例差分谱存在明显的三个谱峰。这意味着在超薄栅氧化层退化的过程中有三种氧化层高场诱生缺陷共存。研究结果表明,三种缺陷的饱和缺陷密度均随着应力电压和应力温度的增加而增加。三种缺陷的特征产生时间常数与器件的实验温度、所加的应力电压和氧化层的失效时间相关。     

衬底热空穴耦合的薄栅TDDB效应

通过衬底热空穴(SHH,Substrate Hot Hoel)注入技术,对SHH增强的薄SiO2层击穿特性进行了研究.与通常的F-N应力实验相比,SHH导致的薄栅氧化层击穿显示了不同的击穿特性.其击穿电荷要比F-N隧穿的击穿电荷大得多,栅氧化层的击穿电荷量与注入的空穴流密度和注人时空穴具有的能量以及栅电压有关.这些新的实验结果表明F-N应力导致的薄栅氧化层的击穿不仅由注入的空穴数量决定.提出了一个全新的衬底热空穴耦合的TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown)模型.     

衬底热空穴耦合的薄栅TDDB效应

通过衬底热空穴 (SHH,Substrate Hot Hole)注入技术 ,对 SHH增强的薄 Si O2 层击穿特性进行了研究 .与通常的 F- N应力实验相比 ,SHH导致的薄栅氧化层击穿显示了不同的击穿特性 .其击穿电荷要比 F- N隧穿的击穿电荷大得多 ,栅氧化层的击穿电荷量与注入的空穴流密度和注入时空穴具有的能量以及栅电压有关 .这些新的实验结果表明 F- N应力导致的薄栅氧化层的击穿不仅由注入的空穴数量决定 .提出了一个全新的衬底热空穴耦合的TDDB(Tim e Dependent Dielectric Breakdown)模型     

一个超薄氧化物nMOSFET器件的直接隧穿电流经验公式

建立了一个直接隧穿电流的经验公式.将氧化层厚度作为可调参数,用这个经验公式可以很好地拟合超薄氧化物nMOSFET器件的直接隧穿电流.在拟合中所得到的氧化层厚度比用量子力学电压-电容方法模拟得到的氧化层厚度小,其偏差在0.3nm范围内.     

一个超薄氧化物nMOSFET器件的直接隧穿电流经验公式

建立了一个直接隧穿电流的经验公式 .将氧化层厚度作为可调参数 ,用这个经验公式可以很好地拟合超薄氧化物 n MOSFET器件的直接隧穿电流 .在拟合中所得到的氧化层厚度比用量子力学电压 -电容方法模拟得到的氧化层厚度小 ,其偏差在 0 .3nm范围内 .     

MOSFET栅氧泄漏隧穿电流的分析模型:量子力学研究(英文)

研发了一种通过MOSFET的超薄栅氧化物分析直接隧穿电流密度的模型。采用Wentzel-Kramers-Brilliouin(WKB)近似计算了隧穿概率,利用清晰的表面势方程改进模型的准确性。在研究模型中考虑了Si衬底中反型层的量子化和多晶硅栅耗尽,还研究了多晶硅掺杂对栅氧化层隧穿电流的影响。仿真结果表明,栅氧化层隧穿电流随多晶硅栅掺杂浓度的增加而增加。该结论与已报道的结果相吻合,从而证明了该模型的正确性。