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Chapter 4 Hot carrier injections in SIO2and related instabilities in submicrometer mosfets

Authors
Identifiers
DOI: 10.1016/s1874-5903(99)80010-x
Keywords
  • Hot Carrier Effects
  • Substrate And Gate Currents
  • Lucky Electron Model
  • Static And Dynamic Injections
  • Carrier Trapping In Sio2
  • Interface State And Defect Creation Models
  • Impact Ionization
  • Diffusion Of Hydrogen-Related Species
  • Device Engineering
  • Ultra-Small (< 0.1 μM) Mosfets
  • Floating Gate Technique
  • Electrically Detected Magnetic Resonance

Abstract

Zusammenfassung Das Ziel dieses Kapitels ist es einen Überblick über neuerer Resultate betrefflich Injektion von heissen Ladungsträgern, Schaffung von Grenzflächenzuständen, Einfaug von Ladungsträgern und damit verbundenen Erscheinungen in sub-mikrometer MOSFETs zu geben. Nach einer phänomelogischen Beschreibung der Injektionen von heissen Ladungsträgern in MOSFETs, wird die Modellierung dieser Injektionen beschrieben, von einfachen analytischen bis zu hochkomplizierten Modellen. Typische Beispiele von Simulationen der Substrats- und Gitterströme werden beschrieben und erläutert. Es folgt eine Beschreibung der Veränderungen der elektrischen Eigenschaften der MOSFETs, die durch die Injektion von heissen Ladungsträgern hervorgerufen werden, in Abhängigkeit von den angelegten Versorgungsspannungen, als auch ein Vergleich der durch statische und dynamische Injektionen hervorgerufenen Veränderungen. Anschliessend werden die beschleunigten Alterungsexperimente beschrieben, anhand derer man versucht die Lebensdauer eines Bausteins genau zu bestimmen. Es folgt eine Aufstellung der neueren Erkenntnisse bezüglich der mikroskopischen Natur der durch Injektion von heissen Ladungsträgern hervorgerufenen Veränderungen, und eine Beschreibung der physikalischen Vorgänge die zu diesen Strukturfehlern führen. Die Möglichkeiten die durch Injektion von heissen Ladungsträgern hervorgerufenen Unstabilitäten durch Bausteinoptimisierung zu veringern werden detailliert dargestellt. Schliesslich wird ein Ausblick auf das Verhalten von MOSFETs mit Kanallängen im tiefen Submikrometerbereich (Kanallänge unter 0,1 Mikrometer) gegeben

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