"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Ток утечки через подзатворный диэлектрик в транзисторах с длиной канала до 100 нм
Шоболова Т.А.1, Гасенин В.В.2, Шоболов Е.Л.1, Оболенский С.В.1
1Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова, Нижний Новгород, Россия
2Российский федеральный ядерный центр, Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия E-mail:
Email: shobolova.ta@mail.ru
Поступила в редакцию: 2 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 25 марта 2022 г.
Принята к печати: 25 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 11 июня 2022 г.

Опытным путем получена зависимость тока утечки через подзатворный диэлектрик от температуры в металл-оксид-полупроводник транзисторе с проектной нормой 90 нм, изготовленном на структуре кремний-на-изоляторе. Определены вклады таких механизмов переноса носителей заряда в ток утечки через подзатворный диэлектрик толщиной 18 Angstrem, как термоэлектронная эмиссия, полевое туннелирование и эмиссия Пула-Френкеля. Посредством численного моделирования была разработана модель транзистора, калиброванная по геометрическим, структурным и электрофизическим характеристикам изготовленного образца, определено распределение составляющих плотности тока, дрейфовой скорости и поля, ортогональных границе раздела кремний-подзатворный оксид транзистора. Определена длина волны электрона вблизи подзатворного диэлектрика транзистора при максимальной ортогональной составляющей дрейфовой скорости. Показано, что в исследуемых транзисторах основным механизмом переноса носителей заряда через подзатворный диэлектрик является полевое туннелирование. Также для определения вклада эмиссии Пула-Френкеля в ток утечки через подзатворный диэлектрик было исследовано влияние дозы γ-облучения на величину туннельного тока утечки через подзатворный диэлектрик. Показано, что данный вклад является незначительным, так как изменение дозы облучения слабо влияет на туннельный ток утечки. Это характерно для подзатворных диэлектриков высокого качества. Ключевые слова: МОП-транзистор, кремний-на-изоляторе, высокая степень интеграции, субмикронные нормы, короткоканальный эффект, температурное воздействие, туннельный ток, γ-воздействие.
  1. Г.Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов (М., Техносфера, 2002) ч. 1
  2. Т.А. Шоболова, В.В. Гасенин, С.В. Оболенский, Е.Л. Шоболов, С.Д. Кузнецов. Электрон. техн., сер. 2. Полупроводниковые приборы, 4 (263), 31 (2021)
  3. А.И. Лебедев. Физика полупроводниковых приборов (М., Физматлит, 2008)
  4. Г.И. Зебрев. Физические основы кремниевой наноэлектроники. Учеб. пособие (М., МИФИ, 2008)
  5. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1, пер. с англ. (М., Мир, 1984)
  6. В. Денисенко. Компоненты и технологии, 12, 157 (2009)
  7. Б.К. Петров, В.В. Воробьев. Электрические параметры нано-МОП (Воронеж, Изд.-полиграф. центр Воронеж. гос. ун-та, 2012)
  8. Ю. Пожела. Физика быстродействующих транзисторов. Монография (Вильнюс, Мокслас, 1989)
  9. В.С. Першенков, В.Д. Попов, А.В. Шальнов. Поверхностные радиационные эффекты в ИМС (М., Энергоатомиздат, 1988)
  10. К. Пирс, А. Адамс, М. Кац, Дж. Цай, Т. Сейдел, Д. Макгиллис. Технология СБИС (М., Мир, 1986)
  11. A. Heigl, A. Schenk, G. Wachutka. 2009 13th Int. Workshop on Computational Electronics, p. 1. doi: 10.1109/IWCE.2009.5091099
  12. Е.О. Солдусова. Молодой ученый, 3 (345), 10 (2021)
  13. Д.В. Андреев, А.А. Столяров, А.В. Романов. Наука и образование, 11, 77-30569/251437 (2011)

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.