MOSFET器件性能參數(shù)退化的SPICE模型研究.pdf

1、隨著電路集成度的提高，器件可靠性問題愈發(fā)明顯，其中以熱載流子效應(yīng)和負(fù)偏壓溫度不穩(wěn)定性(NBTI)效應(yīng)最為顯著。這些可靠性問題嚴(yán)重影響了MOSFET器件的性能。目前，已有大量關(guān)于MOSFET器件退化機(jī)理的研究，但對于能夠描述MOSFET器件性能參數(shù)退化的SPICE模型較少，因此，研究MOSFET器件性能參數(shù)退化的SPICE模型意義重大。
　　本文分別建立了熱載流子效應(yīng)和NBTI效應(yīng)引起的MOSFET器件性能退化的SPICE模型。對于

2、熱載流子退化模型，本文通過分析熱載流子效應(yīng)的退化機(jī)理，得出界面態(tài)的產(chǎn)生是引起退化的最主要因素，然后根據(jù)分析溝道的有效夾斷長度與柵漏電壓之間的關(guān)系，改進(jìn)了BSIM3v3模型中的襯底電流模型，同時根據(jù)幸運(yùn)電子模型得出了器件退化量與閾值電壓、遷移率等參數(shù)的關(guān)系，建立了熱載流子退化的直流和交流模型。對于NBTI退化模型，通過分析測試數(shù)據(jù)得到了器件性能退化與氧化層電場、偏置電壓、溫度的關(guān)系，研究了在交流NBTI應(yīng)力下器件的退化過程，得出了占空比越