DC应力n-MOSFET热载流子退化的1/f噪声特性

研究了DC应力n.MOSFET热载流子退化的Sfγ噪声参量.提出了用噪声参数和Sfγ表征高、中、低三种栅应力下n-MOSFET抗热载流子损伤能力的方法.进行了高、中、低三种栅压DC应力下热载流子退化实验.实验结果和本文模型符合较好.     

混合模式电应力损伤对SiGe HBT器件1/f噪声特性的影响研究

研究了混合模式应力损伤对SiGe HBT器件直流电性能的影响,对比了混合模式损伤前后器件1/f噪声特性的变化。结果表明,在SiGe HBT器件中,混合模式损伤在Si/SiO₂界面产生界面态缺陷P_b,导致小注入下基极电流增加;H原子对多晶硅晶界悬挂键的钝化作用引起中等注入区基极电流减小,导致电流增益增强。混合模式损伤缺陷位于硅禁带宽度内本征费米能级附近,虽然使基区SRH复合电流增加,却不会改变器件的低频噪声特性。     

先进MOSFET中1/f噪声研究进展

全面综述了先进金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的1/f噪声研究进展.界面态、器件结构、材料缺陷、量子效应等诸多因素均会影响1/f噪声.随着工艺尺寸的持续缩小和高k介质材料的应用,以及热载流子效应、辐照损伤等因素的影响,MOSFET的1/f噪声起源问题一直是学术界具有较大分歧和争议的课题.只有澄清了1/f噪声...     

热载流子应力下n-MOSFET线性漏电流的退化

研究了不同沟道和栅氧化层厚度的n-M O S器件在衬底正偏压的VG=VD/2热载流子应力下,由于衬底正偏压的不同对器件线性漏电流退化的影响。实验发现衬底正偏压对沟长0.135μm,栅氧化层厚度2.5 nm器件的线性漏电流退化的影响比沟长0.25μm,栅氧化层厚度5 nm器件更强。分析结果表明,随着器件沟长继续缩短和栅氧化层减薄,由于衬底正偏置导致的阈值电压减小、增强的寄生NPN晶体管效应、沟道热电子与碰撞电离空穴复合所产生的高能光子以及热电子直接隧穿超薄栅氧化层产生的高能光子可能打断S i-S iO2界面的弱键产生界面陷阱,加速n-M O S器件线性漏电流的退化。     

DC/DC辐照损伤与VDMOS器件1/f噪声相关性研究

通过对DC/DC转换器低频噪声测试技术以及在γ辐照前后电性能与1/f噪声特性变化的对比分析,发现使用低频噪声表征DC/DC转换器的可靠性是对传统电参数表征方法的一种有效补充.对DC/DC转换器辐照损伤与其内部VDMOS器件1/f噪声相关性进行了研究,讨论了引起DC/DC转换器辐照失效的原因.     

多晶硅导电材料的1/f噪声模型研究

在多晶硅导电材料的1/f噪声迁移率涨落、载流子数涨落机制和模型的基础上,修正了基于迁移率涨落机制的噪声模型。通过分析材料中载流子输运的实际物理过程,论证了产生1/f噪声的两种机制同时存在于多晶硅材料中,提出建立多晶硅导电材料1/f噪声双机制不同掺杂浓度统一模型的思路。     

双极晶体管1/f噪声参数f_L和γ的测量提取

双极晶体管在低频段的噪声主要成分是1/f噪声,其参数f_L和γ的获取目前尚很困难。本文给出了这两个参数的测量提取方法,其基本思想是基于噪声电压谱测量和最小二乘曲线拟合获得。最后给出了测量提取的实例与结果。     

超薄栅n-MOSFETs热载流子寿命预测模型

对氧化层厚度为4和5nm的n-MOSFETs进行了沟道热载流子应力加速寿命实验,研究了饱和漏电流在热载流子应力下的退化.在饱和漏电流退化特性的基础上提出了电子流量模型,此模型适用于氧化层厚度为4 5nm或更薄的器件.     

超薄栅n-MOSFETs热载流子寿命预测模型

对氧化层厚度为 4和 5 nm的 n- MOSFETs进行了沟道热载流子应力加速寿命实验 ,研究了饱和漏电流在热载流子应力下的退化 .在饱和漏电流退化特性的基础上提出了电子流量模型 ,此模型适用于氧化层厚度为 4— 5 nm或更薄的器件     

1/f噪声的动力学统计理论

理论分析得知:1/f噪声的功率谱S(t)是确定的,在广度上发现了1/f噪声的新天地,在深度上获得普适关系式S(f)∝|logf|/f.     

DPSA双极器件中的1/f噪声特性研究

在现代高性能模拟集成电路设计中,噪声水平是影响电路性能的关键因素之一.研究了双多晶自对准高速互补双极NPN器件中发射板结构对器件直流和低频噪声性能的影响.实验结果表明,多晶硅发射极与单晶硅界面超薄氧化层以及发射极几何结构是影响多晶硅发射极双极器件噪声性能的主要因素.     

1/f噪声的统计动力学分析

从理论分析的角度,得出结论:1/f噪声拥有一定的能谱.得到了一个普适的公式,扩展了1/f噪声理论的应用范围.     

间歇混沌合成1/f噪声的相关特性分析

本文利用非线性随机微分方程来合成间歇混沌信号,针对该信号表现出的1/f噪声特征,在不同消失矩的小波基下进行相关特性分析.仿真结果发现,在功率谱的中间频段内,该信号的功率谱密度表现出典型的1/f噪声特性,其小波变换系数方差与相应的小波尺度呈对数线性关系;且在该频段内,部分尺度下该间歇性信号的小波变换系数的相关性随小波基的消失矩的增大而减小,在另一部分尺度下该相关性则随着消失矩的增大而增大.实验结果表明,随小波消失矩的增大,并非在所有尺度下小波变换对该间歇性信号均具有去相关作用.论文讨论了小波变换系数的方差和尺度的关系,详细分析了小波变换系数的相关性随小波消失矩的变化趋势.     

热载流子应力感应n-MOSFETsGIDL特性退化的机理

对不同栅氧化物ｎ－ＭＯＳＦＥＴｓ的ＧＩＤＬ（Ｇａｔｅ－ＩｎｄｕｃｅｄＤｒａｉｎＬｅａｋａｇｅ）特性在不同热载流子应力下的退化行为进行了研究．发现ＧＩＤＬ的漂移对栅电压十分敏感,在ＶＧ＝０．５ＶＤ的应力条件下呈现最大．通过对漏极附近二维电场及载流子分布的模拟,引入“亚界面陷阱”概念,对所涉及的机理提出了新见解,认为：在应力期间,亚界面和体氧化物空穴陷阱的解陷分别相应于ＶＧ＝０．５ＶＤ和ＶＧ＝ＶＤ两种典型应力下ＧＩＤＬ的漂移．实验还观察到Ｎ２Ｏ氮化,特别是Ｎ２Ｏ退火ＮＨ３氮化的ｎ－ＭＯＳＦＥＴｓ比常规热氧化ｎ     

用1/f噪声表征VDMOS器件的抗辐照性能

介绍了用于航空航天DC/DC转换器中的VDMOS器件和电离辐照前后低频1/f噪声的变化.研究了电离辐照情况下VDMOS器件的阈值电压漂移、跨导的退化对1/f噪声幅值、γ值的影响.结合实验,比较器件1/f噪声幅值和γ值在辐照前后的变化,对其抗辐照性能做表征研究.对VDMOS器件在辐照前后的变化做了分析,从γ值分形的角度简要说明辐照对器件产生的影响.     

55 nm SONOS闪存单元的1/f噪声特性研究

基于55 nm ULP CMOS工艺来制备SONOS闪存单元,并通过1/f噪声测试等方式对测试单元的器件特性进行表征。基于1/f噪声表征和转移特性,分析了编程态和擦除态下SONOS闪存单元内部缺陷水平的变化规律与机制。针对1/f噪声与亚阈值特性的缺陷水平出现矛盾的现象,引入NBTI中的双阶段模型进行阐述,进一步分析1/f噪声测试环节对SONOS器件的影响。     

GaAlAs红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响

在可靠性筛选中检测具有潜在损伤的器件一直是个难题.对GaA lAs红外发光二极管(IRLED)功率老化前后低频噪声的测量发现,1/f噪声幅值与偏置电流的γ次方成正比(小电流区γ=1,在大电流区γ≈2),且老化后1/f噪声幅值比老化前增大2个数量级.基于载流子数涨落和迁移率涨落机制建立了一个GaA lAs IR LED的1/f噪声模型,分析结果表明GaA lAs IR LED的1/f噪声在小电流时反映体陷阱特征,大电流时反映激活区陷阱特征,1/f噪声的增加归因于功率老化诱生的界面陷阱和表面陷阱,1/f噪声可以用来检测GaA lAs IR LED s的潜在缺陷.     

MOSFET热载流子退化/寿命模型参数提取

基于 MOSFET热载流子可靠性物理 ,并结合电应力条件下热载流子退化特征量ΔIds/Ids0 、Isub等实测数据的拟合处理 ,发展了可表征退化物理意义的衬底电流与退化 /寿命参数提取模型 ;进而由自动测试 ATE与 CAD技术相结合的监测系统 ,实现了载流子速度饱和临界电场Ecrit、有效导电长度 LC和寿命因子 H、m、n提取 .实验研究结果表明 ,模型及提取参数合理可信 ,并可进一步应用于 MOSFET及其电路的退化 /寿命模拟预测     

MOSFET热载流子退化/寿命模型参数提取

基于MOSFET热载流子可靠性物理,并结合电应力条件下热载流子退化特征量△Ids/Idso、Isub等实测数据的拟合处理,发展了可表征退化物理意义的衬底电流与退化/寿命参数提取模型;进而由自动测试ATE与CAD技术相结合的监测系统,实现了载流子速度饱和临界电场Ecrit、有效导电长度Lc和寿命因子H、m、n提取.实验研究结果表明,模型及提取参数合理可信,并可进一步应用于MOSFET及其电路的退化/寿命模拟预测.     

GaAlAs红外发光二极管1/f噪声研究

在宽范围偏置条件下,测量了GaAlAs红外发光二极管（IRLED）的低频噪声,发现1／f噪声幅值与偏置电流If^γ的r次方成正比,在小电流区,r≈1。在大电流区r≈2。建立了一个GaAlAs IRLED的1／f噪声模型,得到与实验一致的定性结果。基于该模型的分析表明．低电流区GaAlAs IRLED的1／f噪声源于体陷阱对非平衡载流子俘获和发射导致的扩散电流涨落,高电流区的1／f噪声源于结空间电荷区附近氧化层陷阱对该处表面势的调制而引起载流子表面复合速率的涨落。该研究结果为1／厂噪声表征GaAlAs IRLED的可靠性提供了实验基础与理论依据。