WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

1 —3, 2 —4, 3 — 5. Концентрация примеси в подложке ND = 1015 cm-3, толщина окисла d0x = 200 nm, спектральная плотность поверхностных состояний Dss = 5 · 10 cm-2·eV-1, Рис. 5. Зависимость характерного подпорогового напряжения напряжение плоских зон VFB = -1 V, отношение ширины S от параметра. 1–3 — то же, что и на рис. 4.

канала к его длине Z/L = 1.

Результаты моделирования свидетельствуют, что с ростом происходит увеличение наклона зависимости ln(1 - ID/IDmax) от VD, т. е. величины m/n, причем это увеличение становится заметным при >3 (рис. 2). В то же время наклон зависимости ln ID от Vg, т. е. величина 1/n, при <3 остается почти постоянным, а при >заметно уменьшается с увеличением флуктуационного параметра (рис. 3). Влияние параметра на сдвиг порогового напряжения VT = VT () - VT ( = 0) иллюстрирует рис. 4. При >2 пороговое напряжение МОП транзистора начинает быстро возрастать. Заметим также, что сдвиг порогового напряжения с ростом тем больше, чем больше концентрация примеси в подложке ND. Влияние флуктуаций поверхностного потенциала на Рис. 3. Передаточные характеристики p-канального МОП характерное напряжение S иллюстрирует рис. 5. При транзистора в области слабой инверсии. Напряжение на стоке VD = -1 V, значениях других параметров те же, что и на рис. 2. >2 эта величина также начинает заметно возрастать, 5 Журнал технической физики, 2001, том 71, вып. 66 Е.Н. Бормонтов, М.Н. Левин, С.А. Вялых, С.Н. Борисов что связано с увеличением полной емкости ОПЗ полу- [7] Zeigler K., Klausmann E. // Appl. Phys. Lett. 1976. Vol. 28.

N 1. P. 678–681.

проводника Csc.

[8] Ionizing Radiation Effects in MOS Devices and Circuits / Ed.

Следует отметить, что с ростом плотности ПС Dss, T.P. Ma, P.V. Dressendorfer. New York: Wiley Interscience, как и при увеличении, наклон передаточных характе1989. 760 p.

ристик уменьшается. Кроме того, поверхностные состоя[9] Terletzki H., Boden A., Wulf F., Fahner W.R. // Phys. St.

ния сдвигают пороговое напряжение МОП транзистора, Sol. (a). 1984. Vol. 86. N 8. P. 789–794.

увеличивая его абсолютную величину.

[10] Freitag R.K., Burke E.A., Brown D.B. // IEEE Trans. Nucl.

Применение методики определения поверхностных Sci. 1987. Vol. 34. N 6. P. 1172–1177.

[11] Saks N., Ancona M.G. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1987. Vol. 34.

параметров проиллюстрируем на примере обработки N 6. P. 1348–1354.

экспериментальных выходных и передаточных ВАХ те[12] Xapsos M.A., Freitag R.K., Dozier C.M., Brown D.B. // стового p-канального МОП транзистора. В качестве IEEE Trans. Nucl. Sci. 1990. Vol. 37. N 6. P. 1671–1681.

подложки тестового транзистора использовался кремний [13] Freitag R.K., Byrke E.A., Dozier C.M., Brown D.B. // IEEE марки КЭФ-4.5. Подзатворный окисел (SiO2) имел Trans. Nucl. Sci. 1988. Vol. NS-35. N 6. P. 1203–1207.

толщину d0x = 40 nm. Для создания существенной [14] McWhorter P.J., Winokur P.S. // Appl. Phys. Lett. 1986.

планарной неоднородности поверхностного потенциала Vol. 48. N 2 P. 133–135.

использовался источник -излучения Co-60 с энергией [15] Fleetwood D.M., Shaneyfelt M.R., Schwank J.R. et al. // IEEE квантов E 1.2 MeV. Экспериментальные выходные и Trans. Nucl. Phys. 1989. Vol. 36. N. 6. P. 1816–1824.

передаточные ВАХ тестового МОП транзистора, постро- [16] Shanfield Z., Moriwaki M.M. // IEEE Trans. Nucl. Phys. 1987.

Vol. 34. N 6. P. 1159–1165.

енные в полулогарифмических координатах, в области [17] Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, слабой инверсии имеют отчетливые линейные участки.

1984. Т. 2. 456 с.

При этом тангенсы углов наклона этих участков соста[18] Bormontov E.N., Lukin S.V. // Proc. 5th Intern. Conf. on вили tg D = m/n = 0.89 и tg g = -1/n = -0.75.

Simulation of Devices and Technologies. Obninsk, 1996.

Используя эти значения, для емкости ОПЗ в середине P. 35–39.

области слабой инверсии Csc =(m - 1)C0x мы получили [19] Van Overstraeten R.J., Declerk G.J., Broux G. // IEEE Trans.

значение 1.57 · 10-8 F/cm2 и по соответствующей номоElectron. Devices. 1973. Vol. ED-20. N 12. P. 1150–1153.

грамме (рис. 1) нашли = 2.8. Значение спектральной плотности ПС, определенное по формуле (31), оказалось равным Dss = 7.7 · 1010 cm-2·eV-1. Дополнительно из 1/зависимости ID от Vg в области сильной инверсии было определено пороговое напряжение, которое составило величину VT = -1.6 V. Затем, подставив найденные значения порогового напряжения VT, спектральной плотности ПС Dss и флуктуационного параметра в формулы (23) и (32), мы рассчитали эффективный заряд окисла Q0t = 6.15 · 10-8 C/cm2.

Таким образом, метод стационарных вольт-амперных характеристик в подпороговом режиме обеспечивает возможность исследования зарядовых параметров МОП транзистора с учетом планарной неоднородности границы раздела окисел–полупроводник и удобен для тестового контроля интегральных микросхем.

Список литературы [1] Van Overstraeten R.J., Declerck G.J., Muls P.A. // IEEE Trans. Electron. Devices. 1975. Vol. ED-22. N 5. P. 282–288.

[2] Van Overstraeten R.J., Declerck G.J., Broux G. // IEEE Trans. Electron. Devices. 1973. Vol. ED-20. N 12. P. 1154– 1158.

[3] Swanson R.M., Meindl J.D. // IEEE J. Solid-State Circuits.

1972. Vol. SG-7, N 4. P. 140–153.

[4] Nicollian E.H., Goetzberger A. // Bell System Techn. J. 1967.

Vol. 46. N 5. P. 1055–1133.

[5] Brews J.R. // J. Appl. Phys. 1975. Vol. 46. N 5. P. 2181–2192.

[6] Werner C., Bernt H., Eder A. // J. Appl. Phys. 1970. Vol. 50.

N 11. P. 7015–7019.

Журнал технической физики, 2001, том 71, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.