納米MOS器件TID與HCI效應(yīng)關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、空間站、人造衛(wèi)星等航天設(shè)備在空間環(huán)境中，會(huì)長(zhǎng)期受到可靠性效應(yīng)和總劑量輻射效應(yīng)的影響。本文針對(duì)宇航環(huán)境中存在的可靠性效應(yīng)和輻射效應(yīng)以及兩者之間相互的影響進(jìn)行了分析。重點(diǎn)研究了納米尺寸工藝下NMOS器件的總劑量輻射效應(yīng)和熱載流子效應(yīng)的關(guān)聯(lián)性。使用Sentaurus-TCAD軟件分別仿真分析了兩種效應(yīng)對(duì)器件電學(xué)參數(shù)的影響，并在此基礎(chǔ)上對(duì)二者的關(guān)聯(lián)性做了仿真嘗試。具體工作內(nèi)容如下：
　　(1)研究了總劑量輻射效應(yīng)對(duì) MOS納米尺寸器件的作

2、用機(jī)理。使用Sentaurus TCAD軟件建立了65nm NMOS器件模型，仿真了在不同的劑量條件下，器件的泄露電流的變化。仿真分析結(jié)果顯示，當(dāng)劑量達(dá)到500krad的條件下，器件的泄露電流從1.68E-09A增加至8.76E-07A，增加了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　(2)研究了熱載流子注入效應(yīng)對(duì)MOS納米尺寸器件的作用機(jī)理以及熱載流子效應(yīng)預(yù)估壽命的模型。使用Sentaurus TCAD軟件仿真了65nm NMOS器件在熱載流子注入效應(yīng)

3、下參數(shù)隨時(shí)間的變化情況。仿真結(jié)果顯示，在應(yīng)力偏置為Vgs=Vds=2V的條件下，加速應(yīng)力時(shí)間為105s之后，該器件的飽和漏電流增加了6％。根據(jù)器件的參數(shù)變化與時(shí)間呈冪率關(guān)系，推算出其與時(shí)間的冪率指數(shù)為0.39。
　　(3)研究了兩種效應(yīng)之間可能存在的關(guān)聯(lián)性，由于總劑量效應(yīng)導(dǎo)致了溝道中電子濃度的增加，而在納米器件下，溝道濃度的增加會(huì)引起溝道中出現(xiàn)大量的電子電子散射現(xiàn)象，散射幾率與溝道的電子濃度呈現(xiàn)正相關(guān)，從而加劇了溝道熱載流子現(xiàn)象。