交流脈波工作下短通道金氧半元件之熱載子效應

Abstract

本文旨在研究短通道金氧半元件工作在交流脈波下時，熱載子如何使元件退化。 在成長氧化層時，氧氣中混有脫水之氯化氫，或以濕氧長氧化層時，在矽與氧化層間 有大量的矽氫鍵存在。當熱載子注入氧化層時，可能將此鍵打斷而形成三價矽原子及 氫原子。三價矽原子的未鍵結鍵是電洞的陷阱。此鍵能抓一個電洞或與氫原子重新鍵 結。抓住電洞的陷阱可吸引電子與之中和。在抓住電洞及中和過程中所釋放之能量。 會導致介面狀態或接受一似陷阱產生。 電晶體工作在交流脈波下時，大量的熱電子在高閘極電壓時注入氧化層，產生大量的 電洞陷阱。而當閘極電壓降低時，熱電洞注入氧化層，並且在三價矽原子重新與氫原 子鍵結前，陷在陷阱中，在下個週期注入之熱電子，中和被陷住之電洞。經此過程， 而導致電晶體嚴重的退化。