总剂量辐照效应对窄沟道SOI NMOSFET器件的影响

• 作者: 宁冰旭 张彦伟 张正选 戴若凡 毕大炜 胡志远 邹世昌 黄辉祥
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 总剂量效应(TID) 浅沟槽隔离(STI) 氧化层陷阱正电荷 SOI MOSFET
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 页码范围: 311-316
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.076104

摘要

本文深入研究了130 nm Silicon-on-Insulator (SOI)技术下的窄沟道n型metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor (MOSFET)器件的总剂量辐照效应.在总剂量辐照下,相比于宽沟道器件,窄沟道器件的阈值电压漂移更为明显.论文利用电荷守恒定律很好地解释了辐照增强的窄沟道效应.另外,本文首次发现,对于工作在线性区的窄沟道器件,辐照产生的浅沟槽隔离氧化物(STI)陷阱正电荷会增加沟道区载流子之间的碰撞概率和沟道表面粗糙度散射,从而导致主沟道晶体管的载流子迁移率退化以及跨导降低.最后,对辐照增强的窄沟效应以及迁移率退化进行了三维器件仿真模拟,仿真结果与实验结果符合得很好.