"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Модель термополевой нестабильности p-МОП-транзисторов при отрицательном смещении затвора
Переводная версия: 10.1134/S1063782620020037
Александров О.В.1
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: Aleksandr_ov@mail.ru
Поступила в редакцию: 21 марта 2019 г.
Выставление онлайн: 20 января 2020 г.

Разработана новая количественная модель термополевой нестабильности p-МОП-транзисторов при отрицательном смещении затвора. В основе модели лежит реакция депассивации поверхностных состояний на межфазной границе Si-SiO2 и водородосодержащих дырочных ловушек вблизи межфазной границы Si-SiO2 положительно заряженными ионами водорода H+, накапливающимися в p+-инверсном слое кремниевой подложки. Зависимости поверхностного и объемного зарядов в p-МОП-транзисторах от времени отрицательной термополевой нестабильности определяются кинетикой диффузии и дрейфа ионов H+ из кремниевой подложки к межфазной границе Si-SiO2. Влияние напряжения затвора на отрицательную термополевую нестабильность объясняется посредством влияния напряженности электрического поля на коэффициент сегрегации ионов H+ на межфазной границе Si-SiO2. Релаксация положительного объемного заряда, введенного в подзатворный диэлектрик при отрицательной термополевой нестабильности, описывается туннельной разрядкой оксидных ловушек электронами кремниевой подложки. Ключевые слова: МОП-транзистор, термополевая нестабильность, поверхностные состояния, оксидные ловушки, моделирование.
  1. D.K. Schroder. Microelectron. Reliab., 47, 841 (2007)
  2. A.E. Islam, H. Kufluoglu, D. Varghese, S. Mahapatra, M.A. Alam. IEEE Trans. Electron. Dev., 54 (9), 2143 (2007)
  3. S. Mahapatra, N. Parihar. Microelectron. Reliab., 81, 127 (2018)
  4. V. Huard, M. Denais, C. Parthasarathy. Microelectron. Reliab., 46 (1), 1 (2006)
  5. J.H. Stathis, S. Zafar. Microelectron. Reliab., 46 (2-4), 270 (2006)
  6. K.O. Jeppson, C.M. Swensson. J. Appl. Phys., 48 (5), 2004 (1977).
  7. S. Ogawa, N. Shiono. Phys. Rev. B, 51 (7), 4218 (1995)
  8. J.B. Yang, T.P. Chen, S.S. Tan, L. Chan.. Phys. Lett., 88, 172109 (2006)
  9. H. Kufluoglu, M.A. Alam. IEEE Trans. Electron Dev., 54 (5), 1101 (2007)
  10. D. Griscom. J. Appl. Phys., 58 (7), 2524 (1985)
  11. R.E. Stahlbush, R.K. Lawrence, H.L. Hughes, N.S. Saks. IEEE Trans. Nucl. Sci., 35 (6), 1192 (1988)
  12. J.H. Stathis, S. Mahapatra, T. Grasser. Microelectron. Reliab., 81, 244 (2018)
  13. О.В. Александров. ФТП, 48 (4), 523 (2014)
  14. L. Tsetseris, X.J. Zhou, D.M. Fleetwood, R.D. Schrimpf, S.T. Pantelides. Appl. Phys. Lett., 86, 142103 (2005)
  15. S.T. Pantelides, L. Tsetseris, S.N. Raskeev, X.J. Zhou, D.M. Fleetwood, R.D. Schrimpf. Microelectron. Reliab., 47, 903 (2007)
  16. S.N. Raskeev, D.M. Fleetwood, R.D. Schrimpf, S.T. Pantelides. Phys. Rev. Lett., 87 (16), 165506 (2001)
  17. Q.D.M. Khosru, N. Yasuda, K. Taniguchi, C. Hamaguchi. J. Appl. Phys., 76, 4738 (1994)
  18. P.J. McWhorter, S.L. Miller, W.M. Miller. IEEE Trans. Nucl. Sci., 37 (6), 1682 (1990)
  19. T.R. Oldham, A.J. Lelis, F.B. McLean. IEEE Trans. Nucl. Sci., 33 (6), 1203 (1986)
  20. R. Rizk, P. de Mierry, D. Ballutaud, M. Aucouturier, D. Mathiot. Phys. Rev. B, 44 (12), 6141 (1991)
  21. J. Zhu, N.M. Johnson, C. Herring. Phys. Rev. B, 41 (17), 12354 (1990)
  22. A. Stesmans, G. Van Gorp. Appl. Phys. Lett., 57, 2663 (1990)
  23. S.R. Hofstein. IEEE Trans. Electron Dev., 14 (11), 749 (1967)
  24. B.J. Fishbein, J.T. Watt, J.D. Plummer. J. Electrochem. Soc., 134 (3), 674 (1987)
  25. N. Stojadinovic, D. Dankovic, S. Djoric-Veljkovic, V. Davidovic, I. Manic, S. Golubovic. Microelectron. Reliab., 45, 1343 (2005)
  26. M. Capizzi, A. Mittiga. Appl. Phys. Lett., 50, 918 (1987)
  27. Y.L. Huang, Y. Ma, R. Job, A.G. Ulyashin. J. Appl. Phys., 96, 7080 (2004)
  28. I. Manic, D. Dankovic, S. Djoric-Veljkovic, V. Davidovic, S. Golubovic, N. Stojadinovic. Microelectron. Reliab., 49, 1003 (2009)
  29. Г.Я. Красников, Н.А. Зайцев. Система кремний-диоксид кремния субмикронных СБИС (М., Техносфера, 2003) с. 148
  30. K.E. Kambour, C. Kouhestani, D. Nguyen, N. Rosen, R.A.B. Devine. Appl. Phys. Lett., 99, 083506 (2011)
  31. M. Kimura. J. Appl. Phys., 73 (9), 4388 (1993)
  32. J.R. Schwank, P.S. Winokur, P.J. McWhorter, F.W. Sexton, P.V. Dressendorfer, D.C. Turpin. IEEE Trans. Nucl. Sci., 31 (6), 1434 (1984).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.