0.275μm nMOST's中陷阱辅助隧穿电流对漏端LDD区DCIV谱峰的影响

应用direct-current current voltage(DCIV)和电荷泵(change pumping)技术研究了LDD nMOST's在热电子应力下产生的界面陷阱.测试和分析的结果显示,一股额外的漏端电流影响了DCIV谱峰中表征漏区的D峰.这股电流主要是陷阱辅助隧穿电流.     

0.275μm nMOST''''s中陷阱辅助隧穿电流对漏端LDD区DCIV谱峰的影响(英文)

应用 direct- currentcurrent voltage(DCIV)和电荷泵 (change pum ping)技术研究了 L DD n MOST’s在热电子应力下产生的界面陷阱 .测试和分析的结果显示 ,一股额外的漏端电流影响了 DCIV谱峰中表征漏区的 D峰 .这股电流主要是陷阱辅助隧穿电流 .     

DCIV技术表征MOS/SOI界面陷阱能级密度分布

基于直流电流电压(DCIV)理论和界面陷阱能级U型对称分布模型,可以获取硅界面陷阱在禁带中的分布,即利用沟道界面陷阱引起的界面复合电流与不同源/漏-体正偏电压(Vpn)的函数关系,求出对应每个Vpn的有效界面陷阱面密度(Neff),通过Neff函数与求出的每个Neff值作最小二乘拟合,将拟合参数代入界面陷阱能级密度(DIT)函数式,作出DIT的本征分布图.分别对部分耗尽的nMOS/SOI和pMOS/SOI器件进行测试,得到了预期的界面复合电流曲线,并给出了器件界面陷阱能级密度的U型分布图.结果表明,两种器件在禁带中央附近的陷阱能级密度量级均为109 cm-2·eV-1,而远离禁带中央的陷阱能级密度量级为1011 cm-2·eV-1.     

基于DCIV法对pMOSFET热载流子损伤的研究

利用新型的直流电流电压(DCIV)法研究了热载流子应力下的亚微米pMOSFET的氧化层陷阱电荷和表面态产生行为,并对热载流子应力下pMOSFET的阈值电压和线性区漏端电流的退化机制做出了物理解释.实验发现在栅极电压较高的热载流子应力条件下,热载流子引发表面态密度随时间变化的两个阶段:第一阶段,电负性的氧化层陷阱电荷起主导作用,使线性区漏端电流随时间增加;第二阶段,表面态逐渐起主导作用,导致线性电流随时间逐渐减小.     

超薄氧化层中的中性陷阱对隧穿电流的影响和应变诱导漏电流

用数值分析的方法讨论了中性陷阱对超薄场效应晶体管(MOSFET )隧穿电流的影响.中性陷阱引起势垒的变化在二氧化硅的导带中形成一个方形的势阱.对于不同的势垒变化,计算了电子隧穿氧化层厚度为4nm的超薄金属氧化物半导体结构的电流.结果表明,中性陷阱对隧穿电流的影响不能被忽略,中性陷阱的存在使隧穿电流增加,并且通过这个简单的模型能够理解应变诱导漏电流的产生机制.     

超薄氧化层中的中性陷阱对隧穿电流的影响和应变诱导漏电流

用数值分析的方法讨论了中性陷阱对超薄场效应晶体管(MOSFET )隧穿电流的影响.中性陷阱引起势垒的变化在二氧化硅的导带中形成一个方形的势阱.对于不同的势垒变化,计算了电子隧穿氧化层厚度为4nm的超薄金属氧化物半导体结构的电流.结果表明,中性陷阱对隧穿电流的影响不能被忽略,中性陷阱的存在使隧穿电流增加,并且通过这个简单的模型能够理解应变诱导漏电流的产生机制.     

GaN HFET中局域电子气产生的动态电流(续)

<正>3瞬态电流谱和瞬态电阻谱中两种电子气的动态电流峰为了深入研究器件射频工作中的电流崩塌,许多作者测量了栅漏偏置电压改变时沟道的动态输运行为,获得了大量瞬态电流谱和瞬态电阻谱。大家认为这些电流谱和电阻谱都是陷阱俘获电子耗尽沟道二维电子气造成的。因此文献中都先加一个脉冲来给器件中的陷阱充电,让陷阱俘获电荷后耗尽沟     

SiC MOSFET栅极电参数退化机理及耦合关系

栅极一直是SiC MOSFET可靠性研究的重点,栅极老化过程中电参数之间的耦合关系对栅极可靠性研究有至关重要的作用。为此,搭建了能够同时监测阈值电压和栅极漏电流的高温栅偏(HTGB)试验平台。研究了HTGB下阈值电压和漏电流的退化趋势和影响,基于氧化层注入电荷量深入分析了两者之间的耦合关系。结果表明,热应力对载流子隧穿影响较为明显,对陷阱捕获的载流子影响相对较小,而场强则对两者均具有显著的影响。此外,提出了减小阈值电压漂移对SiC MOSFET均流特性影响的方法,指出了栅极漏电流下降现象的本质是栅极陷阱充电,并给出了栅极老化过程中漏电流失效基准值选取的方法。该研究结果为深入理解SiC MOSFET的栅极失效机理提供了理论指导。     

多晶硅薄膜晶体管泄漏区带间隧穿电流的建模

讨论了带间隧穿(BBT)效应在多晶硅薄膜晶体管所有的泄漏机制中占主导地位的条件因素,说明了在高场或低温情况下,泄漏电流主要来自带间隧穿.考虑了BBT的两个产生区域--栅漏交叠处和靠近漏端的PN结耗尽区,分析了陷阱态密度以及掺杂浓度对BBT电流的影响,最后提出了一个适用于多晶硅薄膜晶体管泄漏区的带间隧穿电流模型.     

聚合物光折变材料聚乙烯咔唑的陷阱态研究

利用热激电流(TSC)技术测量了聚合物光折变材料聚乙烯咔唑(PVK)的退极化电流曲线,获得了热激弛豫过程的活化能。发现聚乙烯咔唑材料的热激退极化电流曲线共有两个峰,低温峰位于338 K,对应的活化能约0.6 eV,高温峰位于417 K,对应的活化能范围在0.53~1.00 eV,在0.77 eV处呈现最大值,陷阱密度极大值为5.7×1013cm-3。同时证明了低温峰是源于偶极子退取向弛豫,高温峰则来自于陷阱中空穴的热释放。     

自热和陷阱对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管漏极瞬态响应的影响

本文利用二维数值仿真研究了自热和陷阱对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管漏极瞬态响应的影响。分析了脉冲作用下漏极电流的变化;结果表明温度是漏极电流滞后的主要原因。漏极电流达到稳态的时间决定于热时间常数,这里为80微秒。详细讨论了脉冲作用下沟道电子密度和陷阱捕获电子数目的变化情况。结果表明当电场发生突变时,缓冲层受主陷阱是漏极电流崩塌的主要原因。并且沟道电子密度随沟道温度上升而增大。     

多陷阱相干效应对氧化层电流弛豫谱的影响

本文用单陷阱产生一俘获模型和一级电场因子近似弛豫函数研究了“多陷阱相干效应”对簿栅氧化层电流弛豫谱(OCRS)的影响。给出了高场下、多陷阱共存时,各陷阱OCRS峰并存的条件和峰位、峰值的修正公式。     

AlGaN/GaN HEMT泄漏电流的退化研究

针对AlGaN/GaN HEMT器件在寿命试验过程中经常出现的栅源、栅漏和源漏泄漏电流随试验时间的延长而增大的现象,展开了深入的研究.分析了当前HEMT器件泄漏电流的各种主流退化模型,通过试验发现热载流子效应、逆压电效应等难以完全解释泄漏电流间的退化差异.进一步的研究显示,电极间的泄漏电流的差异主要是由材料中的缺陷和陷阱的密度分布不均匀造成的.在应力的作用下,初始密度越大,试验过程中缺陷和陷阱的增长速度就越快,泄漏电流的增长速度也就越快.但应力撤除后,由陷阱辅助隧穿导致的泄露电流会逐渐地得到恢复.     

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nMOS和pMOS器件在热载流子应力下的应力感应漏电流(SILC).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、0.275和0.135μm)、不同栅氧化层厚度(4和2.5nm),热载流子应力后的SILC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,SILC的产生与界面陷阱关系非常密切.     

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     

直接隧穿应力下超薄栅氧MOS器件退化

研究了栅氧厚度为1.4nm MOS器件在恒压直接隧穿应力下器件参数退化和应力感应漏电流退化.实验结果表明,在不同直接隧穿应力过程中,应力感应漏电流(SILC)的退化和Vth的退化均存在线性关系.为了解释直接隧穿应力下SILC的起因,建立了一个界面陷阱和氧化层陷阱正电荷共同辅助遂穿模型.     

利用弛豫谱技术对界面陷阱密度和其能量分布的研究

基于界面陷阱的定义 ,通过分别对亚阈值摆幅漂移和亚阈区栅电压漂移采用弛豫谱技术有效地提取了1.9nm MOS结构中的界面陷阱密度和它的能量分布 .发现这两种方法提取的界面陷阱密度的能量分布是自洽的 ,同时也与文献报道的 DCIV等方法的结果是一致的 .与其它的提取方法相比 ,采用弛豫谱技术的这两种方法更加简单和方便 .     

多晶硅超薄沟道薄膜晶体管研制

提出了一种新结构的低温多晶硅薄膜晶体管 ( poly- Si TFT) .该 poly- Si TFT由一超薄的沟道区和厚的源漏区组成 .超薄沟道区可有效降低沟道内陷阱密度 ,而厚源漏区能保证良好的源漏接触和低的寄生电阻 .沟道区和源漏区通过一低掺杂的交叠区相连接 .该交叠区使得在较高偏置时 ,靠近漏端的沟道区电力线能充分发散 ,导致电场峰值显著降低 .模拟结果显示该TFT漏电场峰值仅是常规 TFT的一半 .实验结果表明该 TFT能获得好的电流饱和特性和高的击穿电压 .而且 ,与常规器件相比 ,该 TFT的通态电流增加了两倍 ,而最小关态电流减少了3.5倍 .     

GaN HFET中的陷阱和局域电子气

研究了GaN HFET中陷阱的各种行为,发现许多特性不能简单地用陷阱中心俘获带内电子模型来解释。从内、外沟道陷阱密度的巨大差异推出外沟道高密度陷阱不是由陷阱中心俘获带内电子产生的。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程发现栅-漏间隙中的强场峰在其两侧产生巨大能带畸变,使部分二维电子气不能通过强场峰而形成局域电子气。运用这一局域电子气新概念解释了目前实验中观察到的各类陷阱实验,说明目前陷阱研究把高密度局域电子气误认为"陷阱"而引入的各种误解。提出了从局域电子气研究来解决GaN HFET电流崩塌和可靠性难题的新途径。     

非晶硅薄膜晶体管的泄漏电流模型

当对a-Si:H TFT施加较大的漏-栅电压时,其泄漏电流主要取决于空穴在漏端耗尽区内的产生过程以及被有源层内中立陷阱捕获的过程.基于价带空穴和被陷阱所捕获空穴的一维连续性方程,推导出空穴在有源层内纵向传导的逃逸率.通过描述漏端耗尽区内空穴的产生率以及在a-Sic H层内空穴传导的逃逸率,建立了a-Si:H TFT的泄漏电流模型,并进行了相应验证.