镜像势引起的势垒降低对超薄栅MOS结构的直接隧穿电流的影响

随着器件尺寸的不断减小,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．数值求解的结果表明：镜像势引起的势垒降低对超薄栅MOS直接隧穿电流有较大的影响．利用WKB近似方法,获得了镜像势对直接隧穿电流影响的定性表达式．镜像势对直接隧穿电流的影响随着栅电压的减小而增大,但是随着栅氧化层厚度的减小而减小．     

Vg=Vd/2)应力模式下宽度变窄对HALO-pMOSFETs退化的影响

讨论了最差应力模式下(V_g=V_d/2)宽沟和窄沟器件的退化特性.随着器件沟道宽度降低可以观察到宽度增强的器件退化.不同沟道宽度p MOSFETs的主要退化机制是界面态产生.沟道增强的器件退化是由于沟道宽度增强的碰撞电离率.通过分析电流拥挤效应,阈值电压随沟道宽度的变化,速度饱和区特征长度的变化和HAL O结构串联阻抗这些可能原因,得出沟道宽度增强的热载流子退化是由宽度降低导致器件阈值电压和串联阻抗降低的共同作用引起的.     

在Vg=Vd/2应力模式下2.5nm氧化层pMOSFETs的新寿命预测模型

研究了2.5nm超薄栅短沟pMOSFETs在Vg=Vd/2应力模式下的热载流子退化机制及寿命预测模型.栅电流由四部分组成:直接隧穿电流、沟道热空穴、一次碰撞电离产生的电子注入、二次碰撞电离产生的空穴注入.器件退化主要是由一次碰撞产生的电子和二次碰撞产生的空穴复合引起.假设器件寿命反比于能够越过Si-SiO2界面势垒的二次碰撞产生的二次空穴数目,在此基础上提出了一个新的模型并在实验中得到验证.     

热载流子应力下p-MOSFETs在低栅电压范围的统一退化模型

研究了低栅电压范围的热载流子统一退化模型.发现对于厚氧化层的p-MOSFETs主要退化机制随应力电压变化而变化,随着栅电压降低,退化机制由氧化层俘获向界面态产生转变,而薄氧化层没有这种情况,始终是界面态产生;此外退化因子与应力电压成线性关系.最后得出了不同厚度的p-MOSFETs的统一退化模型,对于厚氧化层,退化由电子流量和栅电流的乘积决定,对于薄氧化层,退化由电子流量决定.     

MOS CONSTANT CURRENT QUASI-STATIC SMALLSIGNAL TECHNIQUE FOR DETERMINATION OF LOW INTERFACE STATES DISTRIBUTION OF Si-SiO_2 SYSTEM

A new technique know as“MOS Constant Current Quasi-static Small-Signsl Technique”by whichquasi-static capacitance,high frequency capacitance,and semiconductor surface potential of a MOS capaci-tor can be measured simultaneously is proposed.The low interface states densities and its distribution of Si-Sio_2 system can be rapidly and accurately determined by this technique.By the use of synchronousdifferential amplification technique with limited amplitude,the sensitivity of measuring interface statesdensities can be raised about an order of magnitude.     

利用FN电流估计薄栅MOS结构栅氧化层的 势垒转变区的宽度

通过数值求解整个势垒的薛定谔方程，发现FN电流公式中的B因子强烈依赖势垒的转变区的宽度，而C因子则弱依赖于势垒的转变区的宽度．给出了一种利用WKB近似所得的处理电子隧穿存在转变区势垒的过程，并得到一个FN电流的分析表达式．它可用来估计薄栅MOS结构的栅氧化层的势垒转变区的宽度．在转变区的宽度小于1nm时，它与数值求解薛定谔方程的结果吻合得很好，表明该方法可以用来估计势垒转变区的宽度．实验的结果表明B因子随温度有较大的变化，这个结果验证了该方法的部分预测结果．     

在Vg=Vd/2应力模式下2.5nm氧化层pMOSFETs的新寿命预测模型

研究了2 .5 nm超薄栅短沟p MOSFETs在Vg=Vd/ 2应力模式下的热载流子退化机制及寿命预测模型.栅电流由四部分组成:直接隧穿电流、沟道热空穴、一次碰撞电离产生的电子注入、二次碰撞电离产生的空穴注入.器件退化主要是由一次碰撞产生的电子和二次碰撞产生的空穴复合引起.假设器件寿命反比于能够越过Si- Si O2 界面势垒的二次碰撞产生的二次空穴数目,在此基础上提出了一个新的模型并在实验中得到验证.     

用于纳电子器件的超薄氮氧硅薄膜的软失效电导

研究了2.5nm超薄氮氧硅薄膜的软击穿电导特性.统计实验结果表明,软失效电导和软失效时间与环境温度之间均遵从AHhenius规则,而且软失效电导和软失效时间遵从一个反对称的规律.它们源于同一个应力诱生缺陷导电机制.     

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。     

关于薄SiO_2的高场弛豫电导与击穿机制的研究

薄SiO_2的早期高场弛豫电导与原生电子陷阱的俘获及新生正电荷的产生密切相关;中、后期的电导弛豫与新生电子陷阱的产生-俘获过程相关,新生电子陷阱遵从单分子产生规律.一个“新生电子陷阱-新生SiO_2/Si_2O,界面陷阱相关击穿”模型,用以解释薄SiO_2的后期弛豫电导突变失控和不可逆转的失效——脉冲热击穿.