Моделирование работы и процессов деградации МОП транзисторов, обусловленных воздействием ионизирующего излучения
Проблема моделирования процессов деградации в элементах микроэлектроники, в частности, в МОП транзисторах, носит комплексный характер. Она сводится к моделированию деградации электрофизических параметров транзисторов с последующим моделированием деградации функциональных характеристик самих транзисторов. Поэтому, моделирование процессов деградации параметров транзисторов трудно отделить… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ МОП ТРАНЗИСТОРА
- 1. 1. Уравнение Пуассона
- 1. 2. плотность заряда в инверсионном слое
- 1. 3. Уравнение непрерывности
- 1. 4. Вычисление управляющего параметра к
- 1. 5. Вольт амперная характеристика МОПТ
- Выводы
- ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В КАНАЛЕ МОП ТРАНЗИСТОРА
- 2. 1. Характеристики МОПТ с учетом зависимости подвижности от продольного электрического поля
- 2. 2. Статическое экранирование в инверсионном слое
- 2. 3. Эффективная подвижность, обусловленная рассеянием на шероховатостях границы раздела Si-Si
- Выводы
- ГЛАВА 3. КИНЕТИКА НАКОПЛЕНИЯ И ОТЖИГА РАДИАЦИОННО — ИНДУЦИРОВАННОГО ЗАРЯДА В ОКИСЛЕ И МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
- 3. 1. Математическая модель туннельного отжига радиационно-индуцированного дырочного заряд в окисле вблизи границы Si-S
- 3. 1. 1. Импульсное облучение
- 3. 1. 2. Стационарное облучение
- 3. 1. 3. Отжиг после окончания облучения
- 3. 2. Накопление поверхностных состояний
- 3. 3. Параметры модели
- 3. 4. Прогнозирование
- 3. 1. Математическая модель туннельного отжига радиационно-индуцированного дырочного заряд в окисле вблизи границы Si-S
- Выводы
- ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ РАДИАЦИОННО-СТИМУЛИРОВАННОГО ОТЖИГА В ОКИСЛЕ МОП
- ТРАНЗИСТОРА
- 4. 1. Сечения захвата
- 4. 2. Кинетика радиационно-индуцированной перезарядки ловушек в окисле
- 4. 3. Аналитическое решение системы кинетических уравнений
- 4. 4. Численное решение системы кинетических уравнений
- 4. 5. Переключения смещения на затворе
- 4. 6. совместный учет туннельного и радиационно-индуцированного отжига и проблема насыщения роста положительного заряда в окисле
- 4. 6. 1. Кратковременное облучение (t"Tj или D"DS=P v,)
- 4. 6. 2. Долговременное облучение (7"Т- или D"DS-Px,)
- 5. 1. Краткий обзор методов определения спектров поверхностных состояний
- 5. 1. 1. Подпороговые методы (midgap and subthreshold techniques)
- 5. 1. 2. Метод зарядовой накачки
- 5. 1. 3. Метод надпороговой крутизны
- 5. 2. Перезарядка ПС как источник искажений передаточной ВАХ
- 5. 3. Метод эффекта поля
- 5. 4. Метод смещения на подложке
- 5. 5. Обсуждение
- 6. 1. Экспериментальные результаты
- 6. 2. Противоречие со стандартным представлением
- 6. 2. 1. Напряжение середины зоны
- 6. 2. 2. Подпороговый наклон
- 6. 3. Концепция перезаряжаемых состояний
- 6. 4. Единое описание процессов обратимой перезарядки
- 6. 4. 1. Кинетическое уравнение
- 6. 4. 2. Решение нестационарного кинетического уравнения
- 6. 4. 3. Изменение заряда на ловушках
- 6. 4. 4. Концепция пространственно-энергетического туннельного фронта
- 6. 4. 5. Вычисление количества ловушек, перезаряжаемых за развертку
- 6. 5. Обсуждение и сравнение с экспериментом
- 7. 1. Дефекты вблизи границы раздела Si-Si02 и особенности накопления радиационно-индуцированных поверхностных состояний
- 7. 2. Эмпирическая модель бистабильного Е' центра
- 7. 2. 1. Возможная бистабильность Е'-центра
- 7. 2. 2. Интерпретация результатов ЭПР в работе Ленахана
- 7. 3. Энергетическая модель бистабильного Е' центра (аналитический подход)
- 7. 3. 1. Энергетическая модель
- 7. 3. 2. Механическая стабильность
- 7. 3. 3. Точка неустойчивого равновесия
- 7. 4. Переключения конфигураций Е'-центра под действием электрического поля
- 7. 4. 1. Учет взаимодействия диполя с электрическим полем
- 7. 4. 2. Адиабатические термы при разных величинах и направлениях электрических полей
- 7. 4. 3. Энергетический барьер схлопывания Е'-центра как функция Lq
- 7. 4. 4. Энергия активации трансформации из нейтральной в дипольную конфигурацию
- 7. 5. Численный анализ процессов переключения между двумя бистабильными конфигурациями
- 8. 1. Масштабирование и радиационный отклик приборов
- 8. 2. Инжекция горячих носителей в окисел
- 8. 3. Модель
- 8. 4. Деградация крутизны
- 8. 5. Эксперимент
Моделирование работы и процессов деградации МОП транзисторов, обусловленных воздействием ионизирующего излучения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность темы
диссертации. Элементы на основе структур металл — оксидполупроводник (МОП) составляют в настоящее время основу современной микроэлектроники и лежат в основе огромной индустрии производства компьютеров и разнообразных электронных компонентов. В свою очередь, МОП транзисторы являются ключевой составляющей МОП технологий. В этих условиях особое значение приобретают вопросы разработки и обеспечения надежного функционирования МОП транзисторов. Это невозможно без детального понимания физики работы транзистора и физических процессов, ответственных за деградацию их параметров, особенно под воздействием дестабилизирующих факторов как внешнего характера, таких как ионизирующее излучения, так и внутренних, таких как воздействие горячих носителей. Всестороннее и комплексное исследование и моделирование физических процессов функционирования, а также механизмов деградации и старения в МОП структурах вообще, и в МОП транзисторах в частности, является необходимым условием разработки адекватных методов предсказания надежности микроэлектронных компонентов и, с практической точки зрения, является актуальной задачей и будет оставаться таковой в течение продолжительного времени.
Проблема моделирования процессов деградации в элементах микроэлектроники, в частности, в МОП транзисторах, носит комплексный характер. Она сводится к моделированию деградации электрофизических параметров транзисторов с последующим моделированием деградации функциональных характеристик самих транзисторов. Поэтому, моделирование процессов деградации параметров транзисторов трудно отделить от моделирования работы транзистора в целом. Процессы деградации выражаются не только в количественном дрейфе параметров приборов, но, зачастую, приводят к качественному изменению характера функционирования прибора. Это связано с тем, что модели приборов разрабатываются, как правило, для идеального случая, без учета дополнительных физических процессов, проявляющихся в процессе деградации. В частности, передаточная характеристика МОП транзисторов после облучения существенно меняет свою форму особенно в области слабых токов, и такое изменение формы характеристики невозможно свести только к изменению крутизны и порогового напряжения транзисторов.
Надежность МОП транзисторов определяется, главным образом, надежностью границы раздела Si-Si02. В частности, она существенно зависит от стабильности дефектной структуры самой границы раздела. Функциональные характеристики приборов весьма чувствительны к количеству, пространственному и энергетическому расположению дефектов и их энергетических уровней, к сечениям их перезарядки и т. п.
Это связано с тем, что рабочей областью прибора является инверсионный слой, расположенный в кремнии непосредственно у границы раздела. Заряженные дефекты в окисле вблизи границы раздела Si-Si02 сильно влияют на кинетические параметры переноса носителей в инверсионных слоях. Это связано, во-первых, с увеличением интенсивности рассеяния на заряженных дефектах и соответствующем уменьшении подвижности носителей, и, во-вторых, с возможностью перезарядки этих дефектов при изменении напряжении на затворе. Оба процесса существенно определяют крутизну прибора и, соответственно, его быстродействие.
В зависимости от изменения заряда на дефектах как функции поверхностного потенциала, принято разделять дефекты на поверхностные состояния и заряд в окисле. Деградация МОП транзисторов связана, главным образом, с изменением заряда на дефектах в окисле и на поверхностных состояниях (ПС).
Основными дестабилизирующими факторами, обуславливающими деградацию МОП транзисторов, являются ионизирующее излучение и воздействие горячих носителей. Оба эти дестабилизирующие фактора приводят к зарядке окисла и образованию ПС, что в свою очередь обуславливает изменение порогового напряжения и крутизны, определяющих такие важнейшие функциональные характеристики приборов, как токи потребления и быстродействие.
Понимание механизмов и моделирование процессов деградации является необходимым условием создания методик прогнозирования надежности микроэлектронных систем. При этом, подход к моделированию должен носить комплексный характер, начиная от моделирования дефектообразования и отжига, и заканчивая моделированием работы всего транзистора в целом.
Сформулируем основные пункты этого подхода.
• Выявление основных типов дефектов в SiC>2, ответственных за деградацию границы раздела и создание моделей этих дефектов, объясняющих их основные свойства.
• Создание кинетической модели перезарядки этого дефектов за счет обмена носителями между ними и подложкой.
• Выяснение критерия разделения дефектов на заряд в окисле и поверхностные состояния. Критический анализ старых методик разделения заряда в окисле и на ПС и создание новых методик разделения, включая определение энергетического спектра ПС.
• Создание кинетической модели накопления и релаксации заряда в окисле при воздействии радиации в постоянном электрическом режиме и в режиме переключений во время облучения.
• Создание кинетической модели накопления и релаксации ПС при воздействии радиации при воздействии импульсного и стационарного облучения.
• Создание модели деградации МОП транзисторов, обусловленной горячими носителями. Выявление сходства и различия радиационно-индуцированной деградации и деградации, вызванной горячими носителями.
• Создание модели вольтамперной характеристики МОП транзистора, позволяющей единым образом описывать характеристики приборов во всем диапазоне напряжений на затворе и стоке, в широком диапазоне температур функционирования, с возможностью учета спектра ПС на вид характеристики.
Выполнение этой программы сталкивается с серьезными трудностями, связанными с тем, что многие физические механизмы процессов деградации остаются до сих пор невыясненными, многие модели являются неполными, противоречивыми и до сих пор остаются предметом дискуссии.
Основными нерешенными проблемами в этой области являются:
• Проблема образования, отжига и самой природы и структуры радиационно-индуцированных ПС.
• Проблема выяснения доминирующего механизма влияния ПС на крутизну МОП транзисторов.
• Проблема особенностей деградации при воздействии горячих носителей по сравнению радиационно-индуцированной деградации и механизмов их комбинированного воздействия.
Полное выполнение этой программы невозможно в рамках одной диссертации и лежит за пределами возможности одного человека. Тем не менее, представленная диссертация представляет собой попытку реализации этой программы по указанным пунктам, уделяя особое внимание нерешенным проблемам.
Цель диссертации — разработка методов физического моделирования МОП транзисторов, включая процессы транспорта электронов в сильных полях, рассеяния и экранирования в инверсионных слояхразработка моделей деградации окислов МОП транзисторов, включая накопление захваченного заряда и поверхностных состояний (ПС) под воздействием ионизирующего излучения и горячих носителейисследование, анализ и моделирование процессов дефектообразования в окисле и на границе раздела Si-Si02 на основе анализа и интерпретации оригинальных экспериментальных данныхисследование и моделирование эффектов деградации параметров МОП транзисторов для разных температур и электрических режимов как функции полной дозы и мощности дозы, конечной целью которых является создание методик предсказания долговременной надежности и радиационной стойкости микроэлектронных элементов МОП технологии.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
• Разработка продвинутой физической модели МОП транзистора, позволяющей последовательным образом учитывать влияние тонких физических механизмов, ответственных за процессы деградации, таких как спектр поверхностных состояний, поведение электрических полей вдоль канала и в районе стока, соотношение диффузионной и дрейфовой компоненты тока в канале в любом режиме работы транзистора.
• Моделирование процессов радиационно-индуцированного накопления заряда в окисле МОП структур и его релаксации в ходе облучения и отжига как функции дозы, мощности дозы, температуры и электрического режима.
• Исследование и выяснение природы и возможного механизма встраивания радиационно-индуцированных поверхностных состояний, исследование влияния водорода в окисле на его радиационный отклик, в частности на образование поверхностных состояний.
• Разработка концепции радиационно-индуцированных «поверхностных состояний» как перезаряжающихся дефектов на границе Si-Si02 или в прилегающей области, дающих вклад быструю перезарядкусоздание модели дефекта, ответственного за такую перезарядку.
• Исследование процессов деградации обусловленных горячими носителями и их взаимодействия с процессами радиационной деградации. Разработка модели генерации горячих носителей в канале, основанная на предложенной автором модели МОП транзистора.
Методы проведенных исследований.
При разработке предложенных в диссертации моделей использовались методы и подходы приборной физики, физики полупроводников и диэлектриков, физики радиационных дефектов, численные методы интегрирования и решения дифференциальных уравнений и нелинейных уравнений.
Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:
1. На основе решения уравнения непрерывности тока в канале впервые разработана физическая модель МОП транзистора, способная единым и непрерывным образом описывать в аналитической форме вольтамперные характеристики (ВАХ) транзистора во всех режимах его работы, а также распределения электрических полей и концентрации носителей вдоль канала, которая позволяет учитывать такие тонкие вещи как влияние спектра поверхностных состояний на форму ВАХ во всех режимах работы приборов и для всех температур функционирования. В рамках предложенной модели впервые проведен последовательный учет влияния зависимости подвижности от величины тянущего электрического поля и его распределения вдоль канала, что абсолютно необходимо для корректных расчетов ВАХ современных короткоканальных приборов.
2. Исследовано влияния флуктуаций потенциала, обусловленных зарядом в окисле, на величину локализованного заряда в канале и влияние экранирования этих флуктуаций разных масштабов на эффективную подвижность носителей в инверсионном слое.
3. Предложен новый метод расчета релаксации, обусловленной рассеянием носителей на шероховатостях границы раздела Si-Si02, которая является одним из основных механизмов рассеяния, формирующих подвижность в режиме сильной инверсии.
4. Предложена кинетическая модель накопления и релаксации радиационно-индуцированных положительно заряженных дефектов в окисле, с учетом туннелирования носителей из подложки и захвата радиационно-индуцированных электронов из зоны проводимости Si02- Показано, что модель может описывать процессы накопления и отжига заряда в окисле во время и после облучения при любом временном профиле мощности дозы и в условиях высокочастотного переключения напряжения на затворе во время облучения.
5. На основе анализа экспериментальных данных по измерению радиационно-индуцированных ПС как функции температуры измерения, полученных в месте с соавторами, был сделан вывод, что классические представления о поверхностных состояниях, расположенных строго на границе раздела Si-SiCh не могут объяснить полученные зависимости. Показано, что противоречие разрешается, только если допустить, что радиационно-индуцированные дефекты, воспринимаемые при измерении как поверхностные состояния расположены не только на границе раздела, но и в прилегающем слое окисла.
6. На основе этих данных предложена концепция перезаряжающихся центров с уровнями, находящимися напротив запрещенной зоны кремния, которые могут давать вклад в обратимую перезарядку при изменении уровня Ферми в ходе развертки напряжения на затворе. Количество перезаряжающихся дефектов зависит от температуры измерения, и скорости развертки и одни и те же дефекты в зависимости от условий развертки могут восприниматься и как поверхностные состояния и как заряд в окисле.
7. Предложены и опубликованы новые методы определения поверхностных состояний, позволяющие дополнить существующие методы разделения поверхностных состояний и захваченного заряда в окисле.
8. Показано теоретически и получены экспериментальные данные о том, что радиационно-индуцированная деградация крутизны в передаточной характеристики в надпороговой области обусловлена в большей не уменьшением подвижности, а перезарядкой образовавшихся поверхностных состояний.
9. Предложена теоретическая модель бистабильной Е'-центра, способной объяснить многие особенности накопления радиационно-индуцированных ПС.
Практическая значимость результатов диссертации:
1. Программа, основанная на предложенной модели МОП транзистора, позволяет проводить детальные расчеты во всех диапазонах, варьируя параметры, которые жестко задаются в стандартных системах схемотехнического проектирования, типа SPICE LEVEL 3 и выше. Вместе с тем, будучи совместимой по набору параметров со стандартными пакетами, программа позволяет легко проводить предварительную экстракцию параметров, являющихся входными для моделей SPICE LEVEL 3 или BSIM.
Метод и программа для расчета генерации горячих носителей в канале транзистора, основанный на предложенной модели позволяет предсказывать долговременную деградацию параметров приборов под воздействием горячих электронов.
2. Разработанные программы для кинетического описания накопления и отжига радиацион-но-индуцированного заряда в окисле позволяют проводить предсказание поведения параметров приборов в условиях длительного низкоинтенсивного облучения, основываясь на результатах кратковременного облучения с высокой мощностью дозы в лабораторных условиях, что является необходимым условием прогнозирования надежности микроэлектронных систем в условиях длительного существования в космическом пространстве.
3. Установленные механизмы и разработанные модели деградации позволяют сформулировать практические рекомендации для проведения ускоренных испытаний с целью адекватного прогнозирования долговременной радиационной стойкости и надежности элементов МОП технологий.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. Новая физическая модель МОП транзистора, основанная на последовательном решении уравнении непрерывности тока в канале с учетом соотношения диффузионной и дрейфовой составляющей тока.
2. Метод вычисления составляющей времени релаксации носителей на шероховатостях границы раздела Si-Si02 и зависимость подвижности от величины прижимающего электрического поля в инверсионном слое канала МОП транзистора. Экранирование флуктуаций потенциала разных масштабов в инверсионных слоях и связь этих процессов с подвижностью.
3. Модель накопления и релаксации радиационно-индуцированного заряда в окисле, одновременно учитывающая релаксацию за счет туннелирования носителей из кремниевой подложки и за счет захвата радиационно-индуцированных электронов из подложки (радиацион-но-стимулированный отжиг).
4. Установление аномального характера зависимости логарифмического подпорогового наклона от температуры измерения в облученных МОП транзисторах по сравнению с необлу-ченными приборами. Вывод о том, что это можно объяснить только появлением непрерывного диапазона времен перезарядки, обусловленного пространственным расположением дефектов и положением их энергетических уровней.
5. Концепция перезаряжаемых состояний, как дефектов любого рода с уровнями энергии, расположенными напротив запрещенной зоны кремния, способных давать вклад в процессы обратимой перезарядки при изменении положения уровня Ферми. Операциональное определение плотности поверхностных состояний, как количества перезарядившихся ловушек за характерные времена развертки вне зависимости от природы этих ловушек и их пространственного расположения. Установление связи между медленной обратимой перезарядкой окисла и быстрой обратимой перезарядкой как единого процесса, обусловленного, возможно, ловушками одного типа, но с разными временами перезарядки.
6. Модель структуры дефекта обладающего бистабильной конфигурацией, ответственного за обратимую перезарядку на всех временных масштабах. Переход из электрически неактивной парамагнитной конфигурации в дипольную диамагнитную конфигурацию со значительно более высоким сечением перезарядки, как возможный механизм объяснения затянутого характера встраивания радиационно-индуцированных поверхностных состояний.
7. Теоретическое обоснование и экспериментальные данные в пользу того, что стандартное объяснение затянутого характера накопления ПС после импульса радиации как следствие дисперсионного переноса протонов в БЮг не имеет универсального значения и, скорее всего, неверна.
8. Методики определения плотности поверхностных состояний по измерениям температурной и по зависимости тока стока от напряжения исток-подложка.
9. Выявление сходства и различия процессов деградации обусловленного ионизирующего излучения и горячими носителями. Метод расчета деградации горячими носителями и использование тока подложки как индикатора эффекта горячих носителей.
Личный вклад соискателя. Все результаты теоретические результаты, модели, расчеты и интерпретации экспериментальных данных, приведенные в диссертации, получены и предложены лично соискателем, либо при его непосредственном участии. Экспериментальные результаты, приведенные в диссертации, выполнены В. Н. Безбородовым, С. С. Ломакиным, А. А. Комаровым и, главным образом В. В. Емельяновым и В. В. Беляковым, и опубликованы в совместных работах с соискателем. Вклад научного руководителя Р. Г. Усейнова связан с постановкой задачи и целей исследования. Р. Г. Усейнов и В. С. Першенков принимали активное участие в большинстве работ соискателя. Вклад остальных соавторов связан с обсуждением результатов и выполнением экспериментов.
Связь работы с крупными научными программами и темами.
В последние годы работа проводилась в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете) в рамках следующих государственных отраслевых и научно-исследовательских работ;
1) программы Международного научно-технического центра (проекты 1003 и 0451);
2) федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» в рамках подпрограммы «Перспективная элементная база микроэлектроники».
Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертации докладывались на ежегодных всероссийских конференциях «Радиационная стойкость» (НИИП, г. Лыткарино), ежегодных Научных сессиях МИФИ (1999;2002), Международных конференциях «Микроэлектроника и наноэлектроника» (Зеленоград 2001;2002), Международных конференциях в Молдове (1997;2002), Румынии (1998), Югославии (MIEL), ежегодных Европейских конференциях RADECS (1995, 1999, 2001;2002), ежегодных американских конференциях ШЕЕ NSREC (1996, 2000;2002).
Опубликованные результаты. По теме диссертации опубликовано 15 статей в научно-технических журналах «Физика и техника полупроводников», «Микроэлектроника», «Инженерная физика», «Приборы и техника экспериментов», «Вопросы атомной науки и техники», «IEEE Transactions on Nuclear Science», 3 статей в научно-технических сборниках, 5 статей в материалах международных конференций и 4 тезисов докладов в сборниках научных конференций. Общее количество опубликованных материалов составляет около 110 страниц.
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, восьми глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 126 страниц. Диссертация содержит 34 рисунка.
Список литературы
содержит 132 наименования.
Выводы.
Можно отметить следующие особенности полученных экспериментальных результатов.
• Не произошло заметного изменения спектра поверхностных состояний в подпороговой области в процессе всех циклов электрической нагрузки, а также облучения и отжига. По мере продвижения в область меньших токов (или, что-то же самое, в область обеднения) изменения энергетической области D, t постепенно уменьшаются.
• Довольно неожиданным оказался результат воздействия горячих носителей во время электрической нагрузки. Вольтамперная характеристика приборов в подпороговой области сместилась без искажений в сторону меньших напряжений, что эквивалентно положительной зарядке. Вместе с тем, в надпороговой области уровень одинакового тока сдвинулся в правую сторону. Подобные результаты были получены также в работе [132]. Этот результат может быть интерпретирован как-то, что хвост плотности состояний в данном случае в значительной степени обусловлен поверхностными ловушками донорного типа. Они характеризуются тем, что в незаполненном состоянии заряжены положительно, а после заполнения электронами становятся нейтральными.
• Облучение после цикла электрической нагрузки не привела к дополнительному наклону надпороговой крутизны. Напротив, крутизна после облучения даже немного возросла (см. рис. 8.5). Это свидетельствует о том, что механизмы деградации при воздействии облучения и горячих носителей не являются аддитивными.
• Во время изотермического отжига произошло восстановления надпороговой крутизны до значений, выше начальных.
• Результаты второго цикла электрической нагрузки качественно не отличались от результатов первого цикла нагрузки.
• Изменения спектра поверхностных состояний в подпороговой и надпороговых областях вольтамперной характеристик при облучении и электрической нагрузке, в общем случае не коррелируют друг с другом.
• Мы полагаем, что необычное поведение вольтамперной характеристики при электрической нагрузке может быть обусловлено появлением в верхней части запрещенной зоны кремния специфических поверхностных ловушек донорного типа. По-видимому, поверхностные ловушки такого типа нетипичны для случая радиационной деградации.
• Построена и проверена теоретическая модель, предложены возможные микроскопические механизмы деградации. Указано на принципиальную общность деградации при воздействии облучения и горячих носителей.
Полученные экспериментальные данные дают основания полагать, что механизмы деградации при облучении и воздействии горячих носителей, по меньшей мере, не являются аддитивными. Более того, имеет место даже частичная компенсация двух механизмов деградации. Это свидетельствует о том, что, несмотря на внешнее сходство этих двух процессов деградации, они обусловлены разными группами дефектов вблизи границы раздела Si-Si02. Этот факт существенно затрудняет прогнозирование надежности элементов МОП технологий при совместном воздействии радиации и горячих носителей. Эта проблема требует дополнительных исследований.
Заключение
.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие основные выводы:
1. Разработанная диффузионно-дрейфовая модель МОП транзистора, способная единым и непрерывным образом описывать в аналитической форме вольтамперные характеристики транзистора во всех режимах его работы, может быть использована для моделирования работы облученных приборов с большим количеством поверхностных состояний, обладающих нетривиальным энергетическим спектромв частности, можно проводить учет хвостов плотности состояний вблизи краев зон, которые существенно влияют на крутизну передаточной характеристики в надпороговом режиме работы транзистора. Распределение электрического поля вдоль канала, полученное в рамках указанной модели, использовалось для расчета скорости генерации горячих носителей, обуславливающих деградацию приборов. Разработана программа расчета ВАХ МОП транзисторов в рамках предложенной модели.
2. Показано, что последовательный учет влияния зависимости подвижности от величины тянущего электрического поля при аналитическом решении уравнения непрерывности тока в канале оказывает существенное влияние на форму и ВАХ современных короткоканальных приборов и на распределение электрического поля вдоль канала, что является очень важным для расчета интенсивности генерации горячих носителей.
3. Флуктуации потенциала в инверсионном слое МОП транзистора, обусловленные зарядом в окисле, влияют на эффективную крутизну в канале за счет двух механизмов- 1) за счет изменения микроскопической подвижности, обусловленной рассеянием на флуктуациях потенциала- 2) за счет перезарядки хвостов плотности поверхностных состояний вблизи краев зон.
4. Показано, что известная зависимость эффективной подвижности от напряжения на затворе в надпороговой области работы МОП транзистора за счет эмпирического фактора редукции 0, обусловлена рассеянием на шероховатостях поверхности границы раздела Si-Si02.
5. Разработанная кинетическая модель накопления и туннельной релаксации радиационно-индуцированных положительно заряженных дефектов в окисле дает возможность рассчитывать процессы накопления и отжига заряда в окисле при любом временном профиле мощности дозы. Параметры, извлеченные из экспериментов в лабораторных условиях, проведенных с мощностью дозы, обеспечивающей приемлемую продолжительность испытаний (например, -200 рад (8Ю2)/с), могут быть использованы для прогнозирования радиационного отклика МОП приборов в космическом окружении с малыми мощностями дозы ионизирующего излучения (<10~3 рад (БЮгУс). Это дает основание использовать данную модель как основу для создания методики прогнозирования долговременной радиационной стойкости МОП приборов к воздействию низкоинтенсивного, космического излучения.
6. Исследование процессов радиационно-стимулированного отжига, связанного с процессом компенсации положительного заряда в окисле радиационно-индуцированными электронами из зоны проводимости Si02 показало, что такие процессы особенно важны при облучении в условиях реального функционирования приборов при высокочастотных переключениях напряжения на затворе. Разработанная модель и программа расчетов радиационно-стимулированного отжига позволяет проводить прогнозирование радиационного отклика МОП транзисторов в условиях высокочастотных переключений. Был сделан вывод о том, что рост положительного заряда в окисле ограничивается захватом радиационно-индуцированных электронов, генерируемых в окисле, и инжектируемых во время облучения из кремниевой подложки.
7. На основе анализа экспериментальных данных по измерению радиационно-индуцированных ПС как функции температуры измерения, полученных вместе с соавторами, был сделан вывод, что классические представления о поверхностных состояниях, расположенных строго на границе раздела Si-Si02 не могут объяснить полученные зависимости. Показано, что противоречие разрешается, только если допустить, что радиационно-индуцироваиные дефекты, воспринимаемые при измерении как поверхностные состояния расположены не только на границе раздела, но и в прилегающем слое окисла.
8. Анализ экспериментальных данных о процессах накопления радиационно-индуцированных ПС после импульса радиации, дали основания сделать вывод, что протонная модель генерации ПС не имеет достаточных экспериментальных и теоретических обоснований, и, по меньшей мере, не является универсальной. Показано, что предложенная теоретическая модель бистабильного Е'-центра, способна объяснить многочисленные экспериментальные данные о конверсии заряда в окисле в поверхностные состояния. Был сделан вывод о том, что участие водорода в образовании ПС происходит не в форме положительного иона (протона), а скорее в форме нейтрального атомарного водорода.
9. Исследование процессов последовательного воздействия горячих носителей и радиации позволило установить, что изменения спектра поверхностных состояний в подпороговой и надпороговых областях вольтамперной характеристик при облучении и электрической нагрузке, в общем случае не коррелируют друг с другом. Был сделан вывод, что деградация, вызванная горячими носителями, обусловлена появлением в верхней половине запрещенной зоны кремния специфических поверхностных ловушек донорного типа, нетипичных для случая радиационной деградации. Полученные экспериментальные данные дают основания полагать, что механизмы деградации при облучении и воздействии горячих носителей, по меньшей мере, не являются независимыми, что существенно затрудняет прогнозирование надежности элементов МОП технологий при совместном воздействии радиации и горячих носителей.
Список литературы
- Hofstein S. R, Heinman F. P. The silicon insulated gate field effect transistor // Proc. IEEE Trans. 1963. — V.51. — P. 1190−1202.
- Ihantola H. K, Moll J. L. Design theory of a surface field-effect transistor // Solid-State Electron. 1964. — V.7. — P.423−430.
- Sah С. T. Characteristics of MOS transistors // IEEE Trans.-1964. V. ED-11. P.324.
- Reddi V., Sah С. T. Source to drain resistance beyond pinch-off in MOS transistors // IEEE Trans. 1965. — V. ED-12. — P. 139−141.
- Pao H. C., Sah С. T. Effects of diffusion current on characteristics of MOS transistors // Solid-State Electron. 1966. — V.9. — P. 927.
- Klaassen F. M. A MOST model for CAD with automated parameter determination // in Process and Device Modeling for Integrated Circuit Design / ed. by F. Van de Wiele. Noordhof. — Leiden. — the Netherlands. — 1977. — P.311.
- Brews J. R. A charge sheet model// Solid-State Electron. 1978. — V.21. — P. 345.
- Yau L. D. A simple theory to predict threshold voltage of short-channel IGFETs // Solid-State Electron.- 1974, — V.17. P. 1059−1063.
- Merckel J. R. A simple model of the threshold voltage of short and narrow channel IGFETs // Solid-State Electron.- 1980. V.23. — P. 1207−1213.
- Akers L. A., Sanchez J. J. Threshold voltage models of short, narrow, and small geometry MOSFETs // Solid-State Electron. 1982. — V.25. — P.621−641.
- Brews J. R., Physics of the MOS Transistors. Applied Solid State Science. -suppl. 2A. Academic Press. — 1981.
- Guebels P .P., Van de Wiele F. A short-channel MOSFET model // Solid-State Electron. 1983 — V.26. — P.267.
- Tsividis Y. P. Operation and Modeling of the MOS Transistors. N.-Y.: McGraw-Hill, 1987.
- Сельбергер С., Шютц А. Двумерное моделирование МОП транзисторов // МОП СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов / пер. под ред. Р. А. Суриса. М.: Радио и связь, 1988. — 273 с.
- Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987. -417 с.
- A review of some charge transport properties of silicon / C. Jacobini, C. Canali, G. Ottaviani, A. A. Alberigi // Solid-State Electron. 1977. — V.20. — P.77−89.
- Ватанабе M., Асада К. Проектирование СБИС, тт.1−2, — М.: Мир, 1987.
- Cheng Y., Chan М. BSIM3v3 Manual (Final Version) // University of California, Berkeley. -1996.
- Бонч-Бруевич В. Jl., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1978.-587 с.
- Shockley W. Modulation of of conductance of thin films of semiconductors by surface charges // Phys.Rev. -1948. V.44. — P.232−233.
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов/ пер с англ. под ред. Р. А. Суриса. тт.1−2. — М.: Мир, 1984.
- Kingston R., Neustadter S. Calculation of space charge,.electric field, and free carrier concentrations at the surface of semiconductors // J.Appl.Phys. 1955.-V.26. — P.718.
- Конуэлл Э. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях. М.: Мир, 1970. — 467 с.
- Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф., Электронные свойства двумерных систем. -М.: Мир, 1985.-511 с.
- Зебрев Г. И. Простая модель вольтамперных характеристик МОП транзистора // ФТП. 1990. — Т. 24. — № 5. — С.777−781.
- Tornber К. К. Relation of drift velocity to low-field and high-field saturation velocity // J.Appl.Phys. 1980. — V.51. — P.2127.
- Sabnis A. G., Clemens J. T. Carrier mobilities in inversion layers of MOSFETs// Proceed. Int. Electron Dev. Meeting. 1979. — P.18−21.
- Cooper J. A., Nelson D. F. Measurement of the high-field drift velocity of electrons in inversion layers on silicon// IEEE Electron Dev. Lett. 1981. — V.2. -P.171−173.
- Зебрев Г. И. Вольтамперная характеристика МОП транзистора с учетом зависимости подвижности от продольного электрического поля // ФТП. -1992.-Т.26.-С.83.
- Stern F. Polarizability of two-dimensional electron gas // Phys.Rev.Lett. 1967. -V.18.-P.546.
- Brews J. R. Surface potential fluctuations generated by interface charge inhomo-geneties in MOS devices // J.Appl.Phys. -1972. V.43. — P.2306−2313.
- Прудников А. П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды. Специальные функции. М.: Наука, 1983. -750 с.
- Справочник по специальным функциям, /под ред. М. Абрамовица, И. Сти-ган. М.: Наука, 1979. — 830 с.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.-620 с.
- Brews J. R. Carrier-density fluctuations and IGFET mobility near threshold // J. Appl. Phys. 1974. — V.46. — P.828.
- Chen J. Т., .Muller R. S. Carrier mobilities at weakly inverted Si surfaces // J.Appl.Phys. 1974. — V.45. — P.828.
- Грин P. Ф. Поверхностные свойства твердых тел. М.: Мир, 1984. — Р.455с.
- Крылов М. В., Сурис Р. А. Подвижность электронов в инверсионном слое кремния // ЖЭТФ. 1982. — Т.83. — № 6. — С.2273.
- Басс Ф. Г., Гуревич Ю. Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные поля в плазме полупроводников и газового разряда. М.: Наука, 1975. -400 с.
- Schrieffer J. R. Mobility in inversion silicon layers // Phys. Rev. 1955. — V.97. № 3. — P.641.
- Фальковский Л. А. Рассеяние носителей на шероховатостях границы раздела//ЖЭТФ. 1970. — Т.71 — № 5. — С.1831−1842.
- Зебрев Г. И. Эффективная подвижность при рассеянии на шероховатостях границы раздела в инверсионном слое // ФТП. 1992. — Т.24. — № 5. — С.908−912.
- Ionizing Radiation Effects in MOS devices and Circuits/ ed. by T.-P. Ma and P.V.Dressendorfer. N.-Y.: Wiley, 1989.
- Lenahan P .M., Dressendorfer P. V. Hole Traps and Trivalent Silicon Centers in MOS structures // J .Appl. Phys. 1984. — V.55. — P.3495.
- Барабан А. П., Булавин В. В., Коноров П. П. Электроника слоев Si02 на кремнии Л.: Изд. Ленинградского ун-та, 1988. — 303 с.
- Вавилов В. С., Киселев В. Ф., Мукашев Б. Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. М.: Наука, 1990. — 211 с.
- Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. -М.: Мир, тт.1−2, 1982.
- Feigl F. J., Fowler W. В., Yip К. L. Oxygen vacancy model for the E' center in Si02 // Solid St. Commun. 1974. — V.14. — P.225.
- Lenahan P. M.,.Dressendorfer P. V. Effect of bias on radiation-induced paramagnetic defects at the silicon-silicon dioxide interface // Appl. Phys.Lett. -1982. -V.41.-P.542.
- Reversibility of trapped hole annealing / A. J. Lelis, H. E. Boesch, T. R. Oldham, F. B. McLean // ШЕЕ Trans. 1988. -V. NS-35. — P. l 186.
- The nature of the trapped hole annealing process / A. J. Lelis, H. E. Boesch, T. R. Oldham, F. B. McLean // IEEE Trans. 1989. — V. NS-36. — P.1808.
- Fleetwood D. M., Reber R.A., Winokur P. S. Effect of bias on TSC in irradiated MOS devices // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1991. — V. NS-38. — P.1066.
- Muto H., Tsai M.-H., Ma T.-P. Radiation-induced noise in mesoscopic transistors// IEEE Trans. Nucl. Sci. 1991. — V. NS-38. — P. 1116.
- Kirton M. J., Uren M. J. Noise in Solid State Microstructures // Adv. in Phys. -1989.-V.38.-P.367.
- Абакумов В. H., Перель В. И., Яссиевич И. Н. Сечения захвата на кулонов-ские центры в полупроводниках. // ФТП. 1978. — Т. 12. — С.З.
- Fleetwood D. М., Winokur P. S., Schwank J. R. Using laboratory X-ray and Co-60 irradiations to predict CMOS device response in strategic and space environments // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1988. — V. NS-35. -P.1497.
- Accounting for time dependence effects on CMOS total-dose response in space environments / D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, J. Barnes, D. C. Shaw // Radiat. Phys. Chem. 1994. — V.41. — P.2600.
- McLean F. B. A framework for understanding radiation-induced interface states in Si02 MOS structures // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1980, — V.27. — P. 1651.
- Прогнозирование дозовых эффектов в элементах МОП технологий при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства / В. В. Беляков, Г. И. Зебрев, B.C. Першенков, С. В. Черепко // Инженерная физика. 1999 — № 2. — С.40−45.
- Hu G., Johnson W.C. Relationship between trapped holes and interface states in MOS capacitors // Appl.Phys.Lett. -1980. V.36. — P.590.
- Lai S.K. Two-carrier nature of interface-state generation in hole trapping and radiation damage // Appl. Phys. Letters. 1981.-V.36. — P.58.
- Woods M. H., Williams R. Charge injection into insulators // J.Appl.Phys-1975.-V.47,-P. 1082−1089.
- Ning T. N. Charge trapping in thermal oxides //J.Appl.Phys. -1976. -V.47. -P.3203.
- Krautz R. J., Aukerman L. W., Zietlow Т. C. Electron trapping in SiC>2 oxides// IEEE Trans. Nucl. Sci. -1987, — V. 34. P. l 196.
- Correlating the radiation response of MOS capacitors and transistors / P. S. Wi-nokur, J. R. Schwank, P. J. McWhorter, P. V Dressendorfer, D. C. Turpin // IEEE Trans.Nucl. Sci. 1984. — V. NS-31. — P.1453.
- Implementing QML for radiation hardness assurance / P. S. Winokur, F. W. Sexton, D. M. Fleetwood, M. D. Terry, M. R. Shaneyfelt, P. V. Dressendorfer, J. R. Schwank//IEEE Trans. Nucl. Sci. 1990. -V. NS-37. — P. 1794.
- Sax N. S., Ancona M. G., Modolo J. M. Generation of interface states by ionizing irradiation in MOS oxides // IEEE Trans. Nucl. Sci.- 1986. -V.NS-33. P. l 185.
- Benedetto J. M., Boesch H. E. MOSFET and MOS capacitor responses to ionizing radiation // IEEE Trans. Nucl. Sci.- 1984.-V.NS-31. P.1461.
- Comparison of MOS capacitor and transistor postirradiation response / P. J. McWhorter, D. M. Fleetwood, R. A. Pastorek, G. T. Zimmerman // IEEE Trans.Nucl. Sci. -1989. V. NS-36. — P. 1792.
- Physical mechanisms contributing to device 'rebound' / J. R. Schwank, P. S. Winokur, P. J. McWhorter, F. W. Sexton, P. V. Dressendorfer, D. C. Turpin // IEEE Trans. Nucl. Sci. -1984. -V. NS-31. P. 1434.
- McWhorter P.J., Winokur P. S. Simple technique for separating the effects of interface traps and trapped-oxide charge in MOS transistors // Appl. Phys. Lett. -1986.-V.48.-P.133.
- Brugler J.S., Jespers P. Charge pumping in MOS devices // IEEE Trans. Electron Devices. 1969. -V.ED-16. — P.297.
- Reliable approach to charge-pumping measurements in MOS transistors / G. Groeseneken, H. E. Maes, N. Beltran, R. F. DeKeersmaecker // IEEE Trans. Electron Devices. 1984. -V. ED-31. — P.42.
- Sexton F. W., Schwank J. R. Correlation of Radiation Effects in Transistors and Integrated Circuits // IEEE Trans. Nucl. Sci.- 1985.-V. NS-37. P.3975.
- Sun S. C., Plummer J. D. Electron mobility in inversion and accumulation layers on thermally oxidized silicon surfaces // IEEE Trans. Electron Dev. -1980.-V. ED-27. -P. 1497.
- Gaitan M., Russell T. J. Measurement of radiation-induced interface traps using MOSFETS // IEEE Trans. Nucl. Sci.-1984. V. NS-31. — P. 1256.
- Galloway K. F., Gaitan M., Russell T. J. A simple method for separating interface and oxide charge effects in MOS device characteristics // IEEE Trans. Nucl. Sci. -1984.-V. NS-31.-P. 1497.
- Fleetwood D.M. Dual-transistor method to determine threshold-voltage shifts due to oxide-trapped charge and interface-traps in MOS devices // Appl. Phys. Lett. -1989.-V. 55.-P.466.
- Theory and application of dual-transistor charge separation analysis / D. M. Fleetwood, M. R. Shaneyfelt, J. R. Schwank, P. S. Winokur, F. W. Sexton // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1989. — V. NS-36. — P.1816.
- McLean F. В. Time-dependent degradation of MOSFET channel mobility following pulsed irradiation: IEEE Trans. Nucl. Sci. -1989.-V.NS-36. P. 1772.
- Ghibadou G., An analitical model of conductance and transconductance for en-hanced-mode MOSFETs // Phys.Stat.Sol. (a) 1986.- V.95. — P.323−335.
- Гергель В.А., Сурис P.А. Теория поверхностных состояний и проводимости в МДП структурах // ЖЭТФ. 1983.-Т.84. — В.2. — С.719−736.
- Усейнов Р.Г., Зебрев Г. И. Флуктуационная теория поверхностных состояний в МОП структурах для объемного распределения окисного заряда // ФТП. 1986.-Т.20. — B. l 1. — С.2002−2007.
- Radiation-induced interface states of poly-Si gate MOS capacitors using low temperature gate oxidation / K. Naruke, M. Yoshida, K. Maeguchi, H. Tango // IEEE Trans. Nucl. Sci. -1983. -V. NS-30. -P.4054.
- Nicollian E. H" Brews J. R. The MOS Physics and Technology. N.Y.: Wiley, 1982. -640p.
- Effects of oxide traps interface traps and border traps on MOS devices / D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, R. A. Reber, T. L. Meisenheimer, J. R. Schwank, M. R. Shaneyfelt, L. C. Riewe // J.Appl. Phys.- 1993. -V. 73. P.5058.
- Lelis A.J., Oldham T.R. Time Dependence of Switching Oxide Traps // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1994.-V. NS-41. — P.1835.
- Heiman P., Miller H. S. Temperature Dependence of n-type MOS Transistors // IEEE Trans. Electron Dev. 1965. — V. ED-12. — P.142.
- Useinov R.G., Zebrev G.I. Simple method for determination of interface state density using temperature variation of MOSFET’s threshold voltage // Phys. Tekhn. Polupr. 1990. -V.24. — P.752.
- Lenahan P. M., Dressendorfer P. V. Hole Traps and Trivalent Silicon Centers in MOS Devices // J.Appl. Phys.- 1984. -V. 55. P.3495.
- Simmons J. G., Wei L.S. Theory of dynamic charge current and capacitance characteristics in MIS systems containing distributed surface traps // Solid-St. Electron. 1973.-V. 16. — P.53.
- Freitag R. K., Brown D. В., Dozier С. M. Experimental evidence of two species of radiation induced positive charge // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1993. — V. NS-40. -P.1316.
- Effect of electron traps on reversibility of annealing / V. S. Pershenkov, V. V. Belyakov, S. V. Cherepko, A. Y. Nikiforov, A. V. Sogoyan, V. N. Ulimov, V. V. Emelianov // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1995. — V. NS-42. — P. 1750.
- Lenahan P.M., Lelis A.J., Oldham T.R. ESR evidence that Ey' centers can behave as switching oxide traps // IEEE Trans. Nucl. Sci 1995. — V. NS-42. -P. 1744.
- Ridley B.K. Quantum Processes in Semiconductors. Oxford: Clarendon Press, 1982.-417p.
- Lannoo M., Bourgoin J. Point Defects in Semiconductors. Berlin: Springer-Verlag, 1981.
- Oldham T.R., Lelis A.J., McLean F.B. Spatial dependence of trapped holes determined from tunneling analysis and measured annealing // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1986. — V. NS-33. — P.1203.
- An overview of radiation-induced interface traps in MOS structures / T. R. Oldham, F. B. McLean, H. E. Boesh, J. M. McGarrity // Semicond. Sci. Technol. -1989. V. 4.-P.986.
- Revesz A.G. Chemical and structural aspects of irradiation behavior of Si02 films on silicon // IEEE Trans, on Nucl.Sci. 1977. — V. 24. — P.2102.
- Latent interface-trap buildup and its implications for hardness assurance / J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, M. R. Shaneyfelt, P. S. Winokur, C. L. Axness, L. C. Riewe, // IEEE Trans. Nucl.Sci. 1992. — V. NS-39. — P. 1953.
- Stahlbush R.E., Cartier E. Interface defect formation in MOSFETs by atomic hydrogen exposure//IEEE Trans. Nucl.Sci. 1994. -V. NS-41. — P.1844.
- Two-stage process for buildup of radiation induced interface states / P. S. Winokur, H. E. Boesch, J. M. McGarrity, F. B. McLean // J. Appl. Phys. 1979. — V. 50. — P.3492.
- Field and time-dependent radiation effects at the Si02/Si interface states of hardened MOS capacitors / P. S. Winokur, H. E. Boesch, J. M. McGarrity, F. B. McLean // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1977. — V. NS-24. — P.2113.
- Conley J. F., Lenahan P. M., Roitman P. ESR Study of E' trapping centers in SIMOX buried oxides // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1991. — V. NS-38. — P.1247.
- McBrayer J. D., Fleetwood D. М., Pastorek R. A. Correlation of hot -carrier and radiation effects in MOS transistors // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1985. — V. NS-32. — P.3935.
- Fleetwood D. M. Radiation-induced charge neutralization and interface trap buildup in MOS devices // J.Appl.Phys. 1990. — V. 67. — P.580.
- Pershenkov V. S., Belyakov V. V., Shalnov A. V. Fast switched-bias annealing of radiation-induced oxide-trapped charge and its application for testing of radiation effects in MOS structures // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1994. — V. NS-41. — P. 2593.
- The use of conversion model for CMOS 1С prediction in space environments /1. N. Shvetzov-Shilovsky, V. S. Pershenkov, V. V. Belyakov, A. I. Chumakov, V. V. Emelianov, G. I. Zebrev // IEEE Trans. 1996. — V. NS-43. — P.3182.
- Scarpulla J., Amram A.L. Gate size dependence of the radiation-produced changes in threshold voltage, mobility, and interface state density in bulk CMOS // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1992. — V. NS-39. — P. 1990.
- Effects of device scaling and geometry on MOS radiation hardness assurance / M. R. Shaneyfelt, D. M. Fleetwood, P. S. Winokur, J. R. Schwank, T. L. Meisen-heimer//IEEE Trans. Nucl. Sci. 1993. — V. NS-40. — P. 1678.
- Hu C" Tam S.T. Hot-electron-induced MOSFET degradation model, monitor, and improvement // IEEE Trans. Electron Dev. 1985. — V. ED-32. — P.375.
- Doyle B.S., Bourcery M. High-field electron and hole injection in MOSFET’s oxides // IEEE Electron Dev.Lett. 1997. — V.18. — P.51.
- Wang S., Sung J. Hot-electron ionization in the Si02 films // Appl. Phys. Lett. -1988,-V. 52.-P.1432.
- Low voltage hot electron degradation in deep submicron MOSFETs / J. E. Chung, M. Jeng, J. Moon, P. К. Ко, С. Ни // IEEE Trans. Electron. Dev. 1990. — V. ED-37. — P.1651.
- Gerardi G.J., Pointdexter E.H. Hydrogen species behavior in silicon oxides // J. Electrochem. Soc. 1991. — V. 138. — P. 3765.
- Cartier E. Characterization of the hot-electron-induced degradation in thin SiC>2 gate oxides // Microelectron. Reliab. 1998. — V. 38. — P.201.
- Wolff P.A. Theory of electron multiplcation in silicon and germanium // Phys.Rev. 1954. — V. 95. — P. 1415.
- Kamata Т., Tanabashi K. Monitoring of substrate current induced by hot carriers// Jpn. J. Appl. Phys. 1976. — V.15. — P. 1127.
- Vuillaume D., Bravaix A., Goguenheim D. A coupled I-V and charge-pumping analysis of stress induced leakage currents in 5 nm thick gate oxides// Microelectron. Reliab. 1998. — V. 38. — P.7.
- Hot-carrier injection suppression due to the nitride-oxide LDD spacer structure / T. Mizuno, S. Sawada, Y. Saitoh- T. Tanaka // IEEE Trans. Electron Dev. -1991. V. ED-38. — P. 584.
- Correlation between channel hot-electron degradation and radiation-induced interface trapping in MOS devices / L. J. Palkuti, R. D. Ormond, С. Ни, J. Chung // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1989. — V. NS-36. — P. 2140.
- Проявление в спектре мелких пограничных состояний эффектов перколя-ционной проводимости короткоканальных полевых транзисторов / Б. А. Аронзон, Д. А. Бакаушин, А. С. Веденеев, В. В. Рыльков, В. Е. Сизов // ФТП. 1997. -Т. 31. — С.1461.
- Зебрев Г. И., Ломакин С. С. // Влияние горячих носителей и ионизирующей радиации на спектр поверхностных состояний в МОП транзисторах // Приборы и техника эксперимента. -2000. Т. 43. — С.92.
- Vandamme L. К. J., .Li X. Change in D.C. and 1/f noise characteristics of n-submicron MOSFETS due to hot-carrier degradation // Microelectron. Reliab. -1998. V.38.-P.29.1. Vivecol