短沟道MOSFET中的电离辐照效应模型

用一种电荷层方法模拟了离化辐照对短沟道MOSFET的影响。离化辐照的主要效应是引入了氧化层捕获电荷(OTC)和界面捕获电荷(ITC)。应用二维电荷层模型,研究了沟道长度在4.65μm和0.27μm之间的晶体管。用±4.0×10~(11)cm~(-2)的净OTC和ITC值范围,相应于10~6拉德左右的剂量(SiO_2)来研究总的剂量效应。ITC和OTC对每一个工作区都有显著的影响。在亚阈值区内,漏电流对这些电荷的灵敏度为指数关系。更现实的模型必须包括ITC电荷的能量分布以及二维电荷分配效应。在三极管区内,ITC和OTC的影响与二维电荷分配效应不能区别。这就意味着短沟道MOSFET阈值电压偏移的简单分析不能提供二维效应与辐照感应效应的物理区别。在饱和区内,合成的OTC和ITC有助于场电荷成为沟道电荷,这种沟道电荷可以改变沟道夹断区边缘的临场点。对于短沟道晶体管来说,这种临界场效应改变了输出特性“弯曲”区的形状,而且会改变饱和区的输出导电性。