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功率MOSFET的负偏置温度不稳定性效应中的平衡现象*

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张月, 卓青青, 刘红侠, 马晓华, 郝跃. 2013: 功率MOSFET的负偏置温度不稳定性效应中的平衡现象*, 物理学报, null(16): 167305. doi: 10.7498/aps.62.167305
引用本文: 张月, 卓青青, 刘红侠, 马晓华, 郝跃. 2013: 功率MOSFET的负偏置温度不稳定性效应中的平衡现象*, 物理学报, null(16): 167305. doi: 10.7498/aps.62.167305
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Zhang Yue, Zhuo Qing-Qing, Liu Hong-Xia, Ma Xiao-Hua, Hao Yue. 2013: Flat-roof of dynamic equilibrium phenomenon in static negative biase temperature instability effect on power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor*, Acta Physica Sinica, null(16): 167305. doi: 10.7498/aps.62.167305
Citation: Zhang Yue, Zhuo Qing-Qing, Liu Hong-Xia, Ma Xiao-Hua, Hao Yue. 2013: Flat-roof of dynamic equilibrium phenomenon in static negative biase temperature instability effect on power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor*, Acta Physica Sinica, null(16): 167305. doi: 10.7498/aps.62.167305
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功率MOSFET的负偏置温度不稳定性效应中的平衡现象*

  • 西安电子科技大学微电子学院，西安 710071; 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室，西安 710071

  • 西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室，西安 710071

Flat-roof of dynamic equilibrium phenomenon in static negative biase temperature instability effect on power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor*

  • 摘要: 　　通过对功率金属氧化物半导体场效应晶体管在静态应力下的负偏置温度不稳定性的实验研究，发现器件参数的退化随时间的关系遵循反应扩散模型所描述的幂函数关系，并且在不同栅压应力下，实验结果中均可观察到平台阶段的出现。基于反应扩散理论的模型进行了仿真研究，通过仿真结果分析和验证了此平台阶段对应于反应平衡阶段，并且解释了栅压应力导致平台阶段持续时间不同的原因。
    Abstract: The effect of static negative bias temperature instability stress on p-channel power metal-oxide-semiconductor field-effect transis-tor (MOSFET) is investigated by experiment and simulation. The time evolution of the negative bias temperature instability degradation presents the trend which follows the reaction-diffusion (R-D) theory on the exaggerated time scale. A flat-roof section is observed un-der the varying stress condition, which can be considered as the dynamic equilibrium phase through the simulation verification based on the R-D model. The analysis of the simulated results also provides the explanation for the difference in the time duration of the dynamic equilibrium phase under the condition of varying stress voltage.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-08-30

功率MOSFET的负偏置温度不稳定性效应中的平衡现象*

  • 西安电子科技大学微电子学院，西安 710071; 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室，西安 710071
  • 西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室，西安 710071

摘要: 　　通过对功率金属氧化物半导体场效应晶体管在静态应力下的负偏置温度不稳定性的实验研究，发现器件参数的退化随时间的关系遵循反应扩散模型所描述的幂函数关系，并且在不同栅压应力下，实验结果中均可观察到平台阶段的出现。基于反应扩散理论的模型进行了仿真研究，通过仿真结果分析和验证了此平台阶段对应于反应平衡阶段，并且解释了栅压应力导致平台阶段持续时间不同的原因。

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