辐照对MOSFETs栅介质阈值电压漂移的影响研究

• 作者: 杨燚 赵凯 赵钰迪 董俊辰
• 来源期刊: 北京信息科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 高k栅介质 金属-氧化物半导体场效应晶体管 阈值电压漂移 总剂量辐照效应 动力学蒙特卡洛
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 40-44
• 页数: 5页
• 分类号: TN386.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16508/j.cnki.11-5866/n.2022.01.007

摘要

研究了铪基金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistors,MOSFETs)栅介质中陷阱诱导的退化和总剂量电离辐照效应.利用动力学蒙特卡洛模拟方法,研究了 MOSFETs栅介质中本征缺陷的生长/复合、辐照诱导陷阱电荷和载流子的生成以及载流子俘获/发射等多种物理行为对阈值电压漂移的影响.结果显示MOSFETs阈值电压漂移主要受温度、辐照剂量和被钝化的悬挂键密度的影响.随着温度的升高,栅介质内产生新的缺陷参与载流子输运等行为,导致阈值电压漂移更加明显.辐照剂量很小时辐照效应相对较小,陷阱诱导的退化是主要的影响因素;随着辐照剂量的累积,辐照效应开始占主导地位并产生强烈的负向漂移;当辐照剂量累积到极高水平时,阈值电压漂移表现出反弹效应.