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- 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 .     

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.     

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.     

新生界面陷阱对Fowler-Nordheim电压漂移的影响

用陷阱俘获模型和恒流方法研究了新生界面陷阱对薄氧化层MOS电容器的F-M(Fow-ler-Nordheim)电压(V_(FN))的影响,得到了电压漂移量△V_(FN)随时间变化的解析表述式.分析结果表明:(d△V_(FN))/(dt)vs △V_(FN)曲线可以用几段直线描述.采用线性化技术,可以方便地识别多陷阱现象.并分别提取原生陷阱及新生陷阱参数.实验结果表明:在恒流隧道电子注入的初始阶段,F-N电压漂移量主要由新生界面陷阱的电子俘获过程所决定,紧接着是原生氧化层体陷阱的电子俘获,然后是新生氧化层体陷阱的电子俘获.     

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.     

FN应力下超薄栅N-MOSFET失效的统计特征及寿命预测

通过对不同氧化层厚度的N-MOSFET在各种条件下加速寿命实验的研究,发现栅电压漂移符合Weibull分布.Weibull分布统计分析表明,5.0、7.0和9.0nm器件在27和105C下本征失效的形状因子相同,即本征失效的失效机制在高低温度下相同.非本征失效的比例随温度升高而增大.在此基础上得出平均寿命(t50)与加速电场E成指数关系,进而提出了器件的寿命预测方法.此方法可预测超薄栅N-MOSFET在FN应力下的寿命.     

用"阈值电流"评估FLASH存储器件可靠性

本文针对小功率、低功耗的FLASH存储器件"小阈值电压窗口"的特点,提出了用"阈值电流"作为读取位线的参考电流.研究了"大阈值电压窗口"的ETOXTM FLASH和"小阈值电压窗口"的SONOS FLASH存储器件读取电流和阈值电流的退化,论证了用阈值电流对各种阈值电压窗口的FLASH器件读取性能可靠性进行评估的可行性.     

MOSFET的热载流子效应及其表征技术

介绍了热载流子引起MOS器件退化的机制及其退化模型、最大应力模式和典型的寿命预测模型等，并对器件退化的表征技术进行了概述。     

利用直接隧穿弛豫谱技术对超薄栅MOS结构中栅缺陷的研究

给出了超薄栅MOS结构中直接隧穿弛豫谱(DTRS)技术的细节描述,同时在超薄栅氧化层(＜3nm)中给出了该技术的具体应用.通过该技术,超薄栅氧化层中明显的双峰现象被发现,这意味着在栅氧化层退化过程中存在着两种陷阱.更进一步的研究发现,直接隧穿应力下超薄栅氧化层(＜3nm)中的界面/氧化层陷阱的密度以及俘获截面小于FN 应力下厚氧化层(＞4nm)中界面/氧化层陷阱的密度和俘获截面,同时发现超薄氧化层中氧化层陷阱的矩心更靠近阳极界面.     

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.