- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

本文深入研究了130 nm Silicon-on-Insulator (SOI) 技术下的窄沟道n型metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor (MOSFET) 器件的总剂量辐照效应. 在总剂量辐照下, 相比于宽沟道器件, 窄沟道器件的阈值电压漂移更为明显. 论文利用电荷守恒定律很好地解释了辐照增强的窄沟道效应. 另外, 本文首次发现, 对于工作在线性区的窄沟道器件, 辐照产生的浅沟槽隔离氧化物(STI) 陷阱正电荷会增加沟道区载流子之间的碰撞概率和沟道表面粗糙度散射, 从而导致主沟道晶体管的载流子迁移率退化以及跨导降低. 最后, 对辐照增强的窄沟效应以及迁移率退化进行了三维器件仿真模拟, 仿真结果与实验结果符合得很好.

关键词:

Abstract

The effects of total ionizing dose on narrow-channel N-type metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors (NMOSFETs) in a 130 nm partially depleted silicon-on-insulator (SOI) technology are presented. The charge conservation principle is utilized to analyze the radiation-induced narrow-channel effect (RINCE). In addition, it is found for the first time, as for as we know that for the narrow-channel NMOSFETs operated in the linear region, the radiation-induced positive charges trapped in the shallow trench isolation can increase the probability of electron-electron collisions and surface roughness scattering, resulting in the degradation of the carrier mobility and transconductance of the main transistor. Finally, the RINCE as well as the degradation of the carrier mobility has been verified by our three-dimensional device simulation; and good agreement between the simulation and experimental results is obtained.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

Authors and contacts

1.
2.

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]

施引文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]

[1]	李济芳, 郭红霞, 马武英, 宋宏甲, 钟向丽, 李洋帆, 白如雪, 卢小杰, 张凤祁.石墨烯场效应晶体管的X射线总剂量效应. 必威体育下载 , 2024, 73(5): 058501.doi:10.7498/aps.73.20231829
[2]	张林, 马林东, 杜林, 李艳波, 徐先峰, 黄鑫蓉.不同栅压下Si-n型金属氧化物半导体场效应管总剂量效应的瞬态特性仿真. 必威体育下载 , 2023, 72(13): 138501.doi:10.7498/aps.72.20230207
[3]	张书豪, 袁章亦安, 乔明, 张波.超薄屏蔽层300 V SOI LDMOS抗电离辐射总剂量仿真研究. 必威体育下载 , 2022, 71(10): 107301.doi:10.7498/aps.71.20220041
[4]	曹杨, 习凯, 徐彦楠, 李梅, 李博, 毕津顺, 刘明.55 nm硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅闪存单元的γ射线和X射线电离总剂量效应研究. 必威体育下载 , 2019, 68(3): 038501.doi:10.7498/aps.68.20181661
[5]	秦丽, 郭红霞, 张凤祁, 盛江坤, 欧阳晓平, 钟向丽, 丁李利, 罗尹虹, 张阳, 琚安安.铁电存储器60Co γ射线及电子总剂量效应研究. 必威体育下载 , 2018, 67(16): 166101.doi:10.7498/aps.67.20180829
[6]	马武英, 姚志斌, 何宝平, 王祖军, 刘敏波, 刘静, 盛江坤, 董观涛, 薛院院.65 nm互补金属氧化物半导体场效应和晶体管总剂量效应及损伤机制. 必威体育下载 , 2018, 67(14): 146103.doi:10.7498/aps.67.20172542
[7]	周航, 郑齐文, 崔江维, 余学峰, 郭旗, 任迪远, 余德昭, 苏丹丹.总剂量效应致0.13m部分耗尽绝缘体上硅N型金属氧化物半导体场效应晶体管热载流子增强效应. 必威体育下载 , 2016, 65(9): 096104.doi:10.7498/aps.65.096104
[8]	王信, 陆妩, 吴雪, 马武英, 崔江维, 刘默寒, 姜柯.深亚微米金属氧化物场效应晶体管及寄生双极晶体管的总剂量效应研究. 必威体育下载 , 2014, 63(22): 226101.doi:10.7498/aps.63.226101
[9]	吴雪, 陆妩, 王信, 席善斌, 郭旗, 李豫东.0.18 μm窄沟NMOS晶体管总剂量效应研究. 必威体育下载 , 2013, 62(13): 136101.doi:10.7498/aps.62.136101
[10]	张百强, 郑中山, 于芳, 宁瑾, 唐海马, 杨志安.氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响. 必威体育下载 , 2013, 62(11): 117303.doi:10.7498/aps.62.117303
[11]	彭里, 卓青青, 刘红侠, 蔡惠民.栅长对PD SOI NMOS器件总剂量辐照效应影响的实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(24): 240703.doi:10.7498/aps.61.240703
[12]	卓青青, 刘红侠, 杨兆年, 蔡惠民, 郝跃.偏置条件对SOI NMOS器件总剂量辐照效应的影响. 必威体育下载 , 2012, 61(22): 220702.doi:10.7498/aps.61.220702
[13]	胡志远, 刘张李, 邵华, 张正选, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌.深亚微米器件沟道长度对总剂量辐照效应的影响. 必威体育下载 , 2012, 61(5): 050702.doi:10.7498/aps.61.050702
[14]	曹磊, 刘红侠.考虑量子效应的高k栅介质SOI MOSFET特性研究. 必威体育下载 , 2012, 61(24): 247303.doi:10.7498/aps.61.247303
[15]	李蕾蕾, 于宗光, 肖志强, 周昕杰.SOI SONOS EEPROM 总剂量辐照阈值退化机理研究. 必威体育下载 , 2011, 60(9): 098502.doi:10.7498/aps.60.098502
[16]	唐海马, 郑中山, 张恩霞, 于芳, 李宁, 王宁娟, 李国花, 马红芝.高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响. 必威体育下载 , 2011, 60(5): 056104.doi:10.7498/aps.60.056104
[17]	刘张李, 胡志远, 张正选, 邵华, 宁冰旭, 毕大炜, 陈明, 邹世昌.0.18 m MOSFET器件的总剂量辐照效应. 必威体育下载 , 2011, 60(11): 116103.doi:10.7498/aps.60.116103
[18]	郑中山, 张恩霞, 刘忠立, 张正选, 李宁, 李国花.SIMOX SOI埋氧注氮工艺对埋氧中固定正电荷密度的影响. 必威体育下载 , 2007, 56(9): 5446-5451.doi:10.7498/aps.56.5446
[19]	张鹤鸣, 崔晓英, 胡辉勇, 戴显英, 宣荣喜.应变SiGe SOI量子阱沟道PMOSFET阈值电压模型研究. 必威体育下载 , 2007, 56(6): 3504-3508.doi:10.7498/aps.56.3504
[20]	郝跃, 朱建纲, 郭林, 张正幡.SOI MOSFET转移特性中的深度饱和现象研究. 必威体育下载 , 2001, 50(1): 120-125.doi:10.7498/aps.50.120

计量

文章访问数:6259
PDF下载量:834
被引次数:0

搜索

留言板

Effects of total ionizing dose on narrow-channel SOI NMOSFETs

摘要

Abstract

作者及机构信息

1.
2.

Authors and contacts

1.
2.

参考文献

施引文献

目录

计量

作者中心

必威betway88欢迎你

关于期刊

关于我们

搜索

留言板

Effects of total ionizing dose on narrow-channel SOI NMOSFETs

摘要

Abstract

作者及机构信息

1.2.

Authors and contacts

1.2.

参考文献

施引文献

目录

计量

出版历程

作者中心

必威betway88欢迎你

关于期刊

关于我们

1.
2.

1.
2.