陷阱电荷对GMLM工作电压的影响

光栅平动式光调制器(GMLM)依靠可动光栅在静电力作用下向下反射镜移动,从而改变光程差,实现光调制.结构中siO2绝缘层在外加电场作用下产生陷阱电荷,对器件的驱动特性产生影响.作者依据高斯定理,建立GMLM存在陷阱电荷情况下的电力学模型,分析了外加电场作用下,GMLM极板电荷的分布,以及外加电压与可动光栅位移的关系;比较了两种情况下(考虑与不考虑绝缘层陷阱电荷影响)工作电压变化情况.设计了实验方案,进行了实验研究.结果表明:由于陷阱电荷产生陷阱电压,使得产生相同位移需要的工作电压增加;充电时间越长,陷阱电荷产生的陷阱电压越大;实验结果与理论分析吻合.     

电场偏置对MOS器件电离辐射效应的影响

研究了外加电场对MOS器件电离辐射效应的影响.采用10 keV X射线对MOS器件在正/反电场偏置条件下进行总剂量辐射,分析了MOS器件辐射前后阈值电压的漂移量.实验结果表明,正偏情况下MOS器件的阈值电压漂移量远大于反偏情况下MOS器件的阈值电压漂移量.基于一维连续性方程,在考虑电子-空穴对的复合/逃逸率、电子及空穴的捕获横截面与外加电场关系的基础上,模拟了辐射诱生栅氧化层内陷阱电荷与辐射总剂量之间的关系,分析了陷阱电荷对MOS器件阈值电压的影响,仿真结果与实验数据吻合良好.     

FLOTOXEEPROM擦写过程中隧道氧化层陷阱俘获电荷的研究

本文首先从理论上分析FLOTOX EEPROM隧道氧化层中陷阱俘获电荷对注入电场和存储管阈值电压的影响,然后给出了在不同擦写条件下FLOTOX EEPROM存储管的阈值电压与擦写周期关系的实验结果,接着分析了在反复擦写过程中陷阱俘获电荷的产生现象.对于低的擦写电压,擦除阈值减少,在隧道氧化层中产生了负的陷阱俘获电荷;对于高的擦写电压,擦除阈值增加,产生了正陷阱俘获电荷.这一结果与SiO₂中电荷的俘获——解俘获动态模型相吻合.     

低能X射线对NMOST的辐照损伤及退火特性

本文研究了NMOS晶体管低能X射线辐照后氧化物陷阱电荷的产生、界面态的性质及空穴陷阱的退火特性等问题。实验结果表明,电离辐照产生的界面态具有施主性和受主性,而氧化物陷阱电荷引起的电压变化在退火过程中,随外加偏置电场极性的不同,表现出可逆性,它对晶体管阈值电压的变化起着决定性的作用。     

栅氧化层及界面电荷对SiC MOSFET阈值电压稳定性的影响

阈值电压不稳定是SiC MOSFET的一个主要问题，而栅氧化层及界面电荷是引起器件阈值电压不稳定的关键因素。结合三角波电压扫描法和中带电压法提取了SiC MOSFET中的栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度随应力时间的变化量，总结了三种电荷面密度变化量在不同应力时间下的变化规律，分析了其对器件阈值电压不稳定性的影响，同时推测了长时间偏压作用下SiC MOSFET阈值电压稳定性的劣化机制。测试结果表明，栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度在不同偏压温度下随应力时间的变化规律不同，常温应力下器件阈值电压稳定性劣化主要与栅氧化层陷阱电荷有关，而高温下，则主要与界面陷阱电荷有关。     

热载流子应力下超薄栅pMOS器件氧化层陷阱电荷的表征

利用电荷泵技术研究了4nm pMOSFET的热载流子应力下氧化层陷阱电荷的产生行为.首先,对于不同沟道长度下的热载流子退化,通过直接的实验证据,发现空穴陷阱俘获特性与应力时间呈对数关系.然后对不同应力电压、不同沟道长度下氧化层陷阱电荷(包括空穴和电子陷阱俘获)的产生做了进一步的分析.发现对于pMOSFET的热载流子退化,氧化层陷阱电荷产生分两步过程:在较短的应力初期,电子陷阱俘获是主要机制;而随着应力时间增加,空穴陷阱俘获作用逐渐显著,最后主导了氧化层陷阱电荷的产生.     

基于锆钛酸铅的低电压驱动MEMS电场传感器研究

该文提出一种基于锆钛酸铅(PZT)的低电压驱动微机电系统(MEMS)电场传感器。该传感器基于电荷感应原理,其敏感单元由固定电极和可动电极构成。固定电极与可动电极均为感应电极,同时两者又是屏蔽电极。在PZT压电材料的驱动下,可动电极产生垂直于敏感芯片基底的振动并且与固定电极形成交互屏蔽,当存在待测电场时,分别在可动电极和固定电极上产生相位差为180°的感应电流信号。该文进行了传感器的设计和有限元仿真,提出敏感微结构的加工工艺流程,突破了基于PZT压电材料的可动电极MEMS工艺兼容制备技术,完成了敏感芯片制备,对传感器进行了性能测试。该传感器具有工作电压低的突出优点。实验测试表明,在0～50 kV/m电场强度范围内,采用1 V交流驱动电压,电场传感器的灵敏度为0.292 mV/(kV/m),线性度为2.89%。     

热载流子应力下超薄栅p MOS器件氧化层陷阱电荷的表征

利用电荷泵技术研究了 4nmpMOSFET的热载流子应力下氧化层陷阱电荷的产生行为 .首先 ,对于不同沟道长度下的热载流子退化 ,通过直接的实验证据 ,发现空穴陷阱俘获特性与应力时间呈对数关系 .然后对不同应力电压、不同沟道长度下氧化层陷阱电荷 (包括空穴和电子陷阱俘获 )的产生做了进一步的分析 .发现对于 pMOSFET的热载流子退化 ,氧化层陷阱电荷产生分两步过程 :在较短的应力初期 ,电子陷阱俘获是主要机制 ;而随着应力时间增加 ,空穴陷阱俘获作用逐渐显著 ,最后主导了氧化层陷阱电荷的产生.     

氧化锌基TFT稳定性研究进展

总结了氧化锌基TFT稳定性的最新研究进展,分析了栅偏压、栅绝缘层和背沟道影响TFT稳定性,尤其是阈值电压稳定性的主导机制.结果表明,氧化锌基TFT的不稳定性主要取决于陷阱缺陷态对可动载流子的俘获作用,以及新陷阱态的产生.总结了提高氧化锌基TFT稳定性的三种途径:降低栅偏压;提高沟道/栅绝缘层界面质量,降低缺陷态密度;钝化保护背沟道.     

为VLSI器件用热生长氮化物作栅的场效应管工艺

讨论绝缘栅采用热生长的氮化硅厚为70A°的可靠的亚微米沟道1千兆场效应管。这种场效应管显示出十分高的跨导,很好的稳定性,并削除了短沟道效应。 在短沟道的一千兆场效应管理,当采用大的介电常的十分薄的栅绝缘层时,具有下列优点:随着场效应管的绝缘层厚度减薄,跨导将增加微定绝缘层中电荷,可动离子和固定电荷的分布是均匀的,则对开启电压的变化影响很小,因为载流子俘获截面很小,所以绝缘层里的热电子陷入引起开启电压的漂移很小,由于垂直于沟道的电场变大,各种沟道效应减至最小。