电场调制效应对氧化层电流弛豫谱的影响

本文用单陷阱电荷俘获模型研究了电场调制效应对氧化层电流弛豫谱(Oxide CurtentRelaxation Spectroscopy)——简称 OCRS的影响.给出了精确的 OCRS谱函数及其各级近似表述式;给出了确定陷阱参数(俘获截面,荷心及面密度)的精确公式及各类简化式;给出了各类近似成立的直观实验判据式.对实验结果进行了电场修正,得到了更为满意的结果.     

电场对TSIC测量的影响

本文用场增强热激发界面陷阱模型分析了TSIC曲线峰位温度与外加电场强度之间的关系,分析结果表明:用TSIC曲线峰位温度所确定的最可几陷阱深度是有效陷阱深度;用Poole-Frenkel效应解释了有效陷阱深度与电场强度之间的关系;为了确定最可几陷阱深度,实验结果必须做修正,其修正量相当于 Poole-Frenkel降低量,当电场强度为10~6V/cm时,大约为0.386eV.     

一个适用于短沟HALO结构MOS器件的直接隧穿栅电流模型

对沟道长度从10μm到0.13μm,栅氧化层厚度为2.5nm的HALO结构nMOS器件的直接隧穿栅电流进行了研究,得到了一个适用于短沟道HALO结构MOS器件的直接隧穿栅电流模型.随着沟道尺寸的缩短,源/漏扩展区占据沟道的比例越来越大,源漏扩展区的影响不再可以忽略不计.文中考虑了源/漏扩展区对直接隧穿栅电流的影响,给出了适用于不同HALO掺杂剂量的超薄栅(2～4nm)短沟(0.13～0.25μm)nMOS器件的半经验直接隧穿栅电流模拟表达式.     

基于MOSFET比例差值特性的器件表征方法

利用比例差值方法给出了 MOS器件的一种新特性——比例差值输出特性 ,该特性具有谱峰特征 ,其峰位、峰高与器件的特征参数相关 .采用了一个分析模型来表征谱峰与器件特性参数关系 ,可以直接提取 MOS器件特征参数 .模型计算结果与实验数据保持了很好的一致性 .实际测量中不同衬底条件和不同的比例差值常数对提取参数的影响也作了分析     

超薄栅MOS结构恒压应力下的直接隧穿弛豫谱

随着器件尺寸的迅速减小 ,直接隧穿电流将代替 FN电流而成为影响器件可靠性的主要因素 .根据比例差值算符理论和弛豫谱技术 ,针对直接隧穿应力下超薄栅 MOS结构提出了一种新的弛豫谱——恒压应力下的直接隧穿弛豫谱 (DTRS) .该弛豫谱保持了原有弛豫谱技术直接、快速和方便的优点 ,能够分离和表征超薄栅 MOS结构不同氧化层陷阱 ,提取氧化层陷阱的产生 /俘获截面、陷阱密度等陷阱参数 .直接隧穿弛豫谱主要用于研究直接隧穿注入的情况下超薄栅 MOS结构中陷阱的产生和复合 ,为超薄栅 MOS结构的可靠性研究提供了一强有力工具 .     

MOSFET不同厚度薄栅老化中 SILC的机制

通过对栅电流和栅电压漂移的测量 ,证明了均匀 FN应力老化后栅氧化层中陷阱呈非均匀分布 .不同厚度的栅氧化层产生 SIL C的机制不尽相同 ,薄栅以陷阱辅助隧穿为主 ,类 Pool- Frankel机制在厚二氧化硅栅中起主导作用 .     

利用FN振荡电流测量薄栅MOS结构栅氧化层中隧穿电子的有效质量

给出了一种利用 FN振荡电流的极值 ,测量电子在薄栅 MOS结构的栅氧化层中的平均有效质量方法 .利用波的干涉方法来处理电子隧穿势垒的过程 ,方便地获得了出现极值时外加电压和电子的有效质量之间的分析表达式 .用干涉方法计算所得到的隧穿电子在不同的 MOS结构的二氧化硅介质层中的有效质量表明 :它一般在自由电子质量的 0 .5 2— 0 .84倍的范围 .实验结果表明 :电子有效质量的值不随外加电压的变化而变化 ,并且对于相同的MOS结构 ,电子可能具有相同的有效质量     

全电流模型的比例差分特性

用比例差分算符(PDO)方法研究了长沟MOSFET在各个工作区域(亚阈区和饱和区)的比例差分特性．利用PDO方法研究全电流Pao-Sah双积分模型,结果发现源漏电流的比例差分特性在所有的工作区域内都有谱峰特性,其峰值和峰位与MOSFET的电学参数(如有效迁移率、热电势和阈值电压等)直接相关．利用PDO方法可以避免冗繁地计算双积分公式,并可以容易地提取出重要的MOSFET电学参数．     

利用FN振荡电流测量薄栅MOS结构栅氧化层中隧穿电子的有效质量

给出了一种利用FN振荡电流的极值,测量电子在薄栅MOS结构的栅氧化层中的平均有效质量方法.利用波的干涉方法来处理电子隧穿势垒的过程,方便地获得了出现极值时外加电压和电子的有效质量之间的分析表达式.用干涉方法计算所得到的隧穿电子在不同的MOS结构的二氧化硅介质层中的有效质量表明:它一般在自由电子质量的0.52-0.84倍的范围.实验结果表明:电子有效质量的值不随外加电压的变化而变化,并且对于相同的MOS结构,电子可能具有相同的有效质量.     

关态应力下 P- MOSFETs的退化

研究了沟长从 0 .5 2 5 μm到 1.0 2 5 μm9nm厚的 P- MOSFETs在关态应力 ( Vgs=0 ,Vds<0 )下的热载流子效应 .讨论了开态和关态应力 .结果发现由于在漏端附近存在电荷注入 ,关态漏电流在较高的应力后会减小 .但是低场应力后关态漏电流会增加 ,这是由于新生界面态的作用 .结果还发现开态饱和电流和阈值电压在关态应力后变化很明显 ,这是由于栅漏交叠处的电荷注入和应力产生的界面态的影响 .Idsat的退化可以用函数栅电流 ( Ig)乘以注入的栅氧化层电荷数 ( Qinj)的幂函数表达 .最后给出了基于 Idsat退化的寿命预测模型