超薄栅氧化层击穿:缺陷产生的物理模型和寿命预测

今天的内容不少,不过有过去重复的内容,比如超薄氧化层击穿的几种模型,前面也有提到过,这次角度不同,大家可以进一步深化理解。

缺陷产生的物理模型:氢释放模型,阳极空穴注入模型,热化学模型

氢释放模型发展过程:

氢释放模型示意图:即热载流子作用到Si-O键上,打破弱键,使硅多余一个电子没有原子与之发生公假配对,同时氧与氢结合,导致氧出现多余电子,两者都相当于SIO2的缺陷。

氢释放模型也可以用如下图表示

阳极空穴注入(AHI)模型--1/E模型

阳极空穴注入模型示意图:高能空穴注入导致SIO2键断裂,形成缺陷

阳极空穴注入模型有很多缺点和不足:

“热化学”模型-E-模型

热化学模型示意图:Si-Si键的存在,以及Si-O键的极性

Si-O键有极性,在外电场下键能改变

其它几种模型简要说明:

E-模型与1/E模型比较:高低场下各自有符合较好的地方

氧化层击穿标准:

临界陷阱密度:

寿命预测模型:

几种Qbd对比:

超薄氧化层击穿的渐进过程:

应力条件对击穿时间的影响:应力越低,击穿时间越长,这个是可以预见的。

击穿后的图片:

软击穿对Gm和VT变化量影响比较小

低应力对Ids影响也比较小

好了,今天的内容到这里就差不多了,内容不少,不过看的多,定性认知是主要,不太需要定量计算,容易理解,也容易明白,有个概念就可以了,以后有机会用的时候再拿出来翻翻也就差不多了。

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