MOS器件的质子总剂量效应

介绍了几种加固和非加固 MOS电路的质子辐照总剂量效应实验 ,质子束的能量为 9、 7、 5、 2 Me V.实验结果表明 ,在相同的吸收剂量下 ,MOS器件累积电离辐射损伤与质子能量成正比 .还给出了栅极偏压对器件质子辐射损伤的影响 ,结果认为 ,对于 NMOSFET,不论是加固器件 ,还是非加固器件 ,在 +5 V的栅压偏置下 ,器件的辐射损伤比 0 V栅压下的损伤严重 ,对于加固器件 ,辐射感生界面态的密度也较高 ;而加固型 PMOSFET,在 0 V的栅压下 ,辐射损伤比 - 5 V下严重 ,且界面态的密度高     

MOS器件在不同源辐照下总剂量效应的异同性研究

介绍了加固型CMOS电路在^60Co—γ射线源、10MeV以下的质子、1～2MeV的电子等辐射源辐照下的总剂量效应实验。结果表明，在相同吸收剂量和 5V栅压的偏置条件下，1MeV的电子与^60Co—γ射线源对器件的损伤相当。质子与^60Co-γ射线源对器件的辐射损伤，在不同的栅压偏置下有不同的结果。 5V栅压下，能量在10MeV以下的质子对器件的损伤小于^60Co-γ射线源，且质子对器件的辐射损伤随着质子能量的增加而增加；在零栅压的偏置条件下，质子对器件的损伤与^60Co-γ射线源对器件的损伤相当。通过对实验结果的分析认为，用实验室常用的^60Co-γ射线源可以模拟MOS器件在质子、电子辐射环境下的最劣总剂量效应。     

超薄栅MOS器件热载流子应力下SILC的产生机制

通过测量界面陷阱的产生,研究了超薄栅n MOS和p MOS器件在热载流子应力下的应力感应漏电流( SIL C) .在实验结果的基础上,发现对于不同器件类型( n沟和p沟)、不同沟道长度( 1、0 .5、0 .2 75和0 .13 5 μm)、不同栅氧化层厚度( 4和2 .5 nm) ,热载流子应力后的SIL C产生和界面陷阱产生之间均存在线性关系.这些实验证据表明MOS器件减薄后,SIL C的产生与界面陷阱关系非常密切     

HCl氧化物MOS结构质子辐照诱导的界面陷阱效应

用微分电容法研究质子辐照HCl氧化物铝栅MOS结构诱导的界面陷阱,栅氧化层在1 160℃很干燥的、含0～10％HCl的气氛中热生长而成,质子辐照能量为120～300keV,注入总剂量范围为8×10~(13)～1×10~(16)p/cm~2。结果表明,辐照诱导的界面陷阱能级密度随质子能量、剂量增加而增加。然而,氧化层中掺入6％HCl时,辐照诱导的界面陷阱明显减少。这样,已能有效地改变MOS器件的抗辐照性能。实验结果可用H~+二级过程解释。     

MOS电容的热载流子损伤及其与电离辐射损伤的关系

通过对国产加固 N型 MOS电容进行衬底热电子高场注入 ( SHE)及 γ总剂量辐照实验 ,特别是进行总剂量辐射损伤后的热载流子损伤叠加实验 ,从微观氧化物电荷、界面态的感生变化及其界面态的能量分布变化等角度研究比较了 MOS结构热载流子损伤特性及与电离辐射损伤的关系。     

超薄HfN界面层对HfO_2栅介质Ge pMOSFET电性能的改进

通过在高k介质和Ge表面引入一层超薄HfN界面层,实验制备了HfO2/HfON叠层栅介质Ge MOS器件。与没有界面层的样品相比,HfO2/HfON叠层栅介质MOSFET表现出低的界面态密度、低的栅极漏电和高有效迁移率。因此利用HfON作为Ge MOS器件的界面钝化层对于获得小的等效氧化物厚度和高的high-k/Ge界面质量有着重要的意义。     

零偏源MOS结构的栅电荷弛豫机制及近少子带边界面态分布的瞬态谱测定

讨论了小方栅脉冲下零偏置源MOS结构栅电荷弛豫的机制.证明了当费米能级接近少子带边时,引起栅电荷弛豫的起因将由界面态俘获发射电荷的过程变成受其延迟的表面少子扩散漂移过程.对后一过程进行理论分析导出的栅电荷公式与实验取得了一致.在此基础上提出了根据栅电荷波形参数确定栅电荷变化量中界面态贡献的大小,进而测定近少子带边一侧界面态密度的测量原理.获得了覆盖的能量范围一直延伸到距少子带边 0.05 eV处的界面态密度能量分布.在不同类型样品中获得了具有共同特征的结果.     

施主型界面态引起槽栅PMOSFET性能退化的特征

基于流体动力学能量输运模型,对沟道杂质浓度不同的深亚微米槽栅和平面PMOSFET中施主型界面态引起的器件特性的退化进行了研究.研究结果表明同样浓度的界面态密度在槽栅器件中引起的器件特性的漂移远大于平面器件,且电子施主界面态密度对器件特性的影响远大于空穴界面态.特别是沟道杂质浓度不同,界面态引起的器件特性的退化不同.沟道掺杂浓度提高,同样的界面态密度造成的漏极特性漂移增大.     

施主型界面态引起槽栅PMOSFET性能退化的特征

基于流体动力学能量输运模型 ,对沟道杂质浓度不同的深亚微米槽栅和平面 PMOSFET中施主型界面态引起的器件特性的退化进行了研究 .研究结果表明同样浓度的界面态密度在槽栅器件中引起的器件特性的漂移远大于平面器件 ,且电子施主界面态密度对器件特性的影响远大于空穴界面态 .特别是沟道杂质浓度不同 ,界面态引起的器件特性的退化不同 .沟道掺杂浓度提高 ,同样的界面态密度造成的漏极特性漂移增大 .     

HfO2/TaON叠层栅介质Ge MOS器件制备及电性能研究

为提高高k/Ge MOS器件的界面质量,减小等效氧化物厚度(EOT),在high-k介质和Ge表面引入薄的TaON界面层.相对于没有界面层的样品,HfO2/TaON叠层栅介质MOSFET表现出低的界面态密度、低的栅极漏电和较好的输出特性.因此利用TaON作为Ge MOS器件的界面钝化层对于获得小的等效氧化物厚度和高的高k/Ge界面质量有着重要的意义.