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深亚微米MOS器件热载流子效应研究

张卫东  
【摘要】: 本论文对深亚微米MOS器件热载流子效应中的几个问题进行了研究。在幸运热 载流子模型的基础上,从流函数方程求解获得了MOS器件中的沟道电流和衬底电流 二维分布解析模型。在此基础上,建立了nMOSFET的电子和空穴栅电流的解析分布 模型。模型揭示了热载流子向栅发射中的物理过程,说明了低栅压区较多发射粒子 产生的原因,揭示出负纵向场在热载流子发射过程中有着十分重要的作用。论文还 讨论了破键电流与界面态产生之间,以及发射电流与氧化层陷落电荷、器件退化量 之间的关系,揭示出破键电流和发射电流分别是界面态产生和氧化层电荷陷落的源 动力,并分别推导出了上述关系的模型方程。还采取准静态的方法,研究了各种应 力状态下不同退化机制之间的相互作用。 论文分析了槽栅器件热载流子产生机理及热载流子对器件性能所造成的损伤, 并对热载流子效应对器件模拟参数的影响进行了研究。


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