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高功率微波作用下热载流子引起n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管特性退化研究

游海龙 蓝建春 范菊平 贾新章 查薇

高功率微波作用下热载流子引起n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管特性退化研究

游海龙, 蓝建春, 范菊平, 贾新章, 查薇
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  • 高功率微波(HPM)通过使半导体器件特性退化和功能失效,从而干扰电子系统无法正常工作. 针对金属氧化物半导体(MOS)器件的HPM效应, 建立了高功率微波引起n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)特性退化的物理过程与模型. 器件仿真结果中nMOSFET的输出特性曲线显示栅极注入HPM引起器件特性退化,包括阈值电压正向漂移、 饱和电流减小、跨导减小等;结合物理模型分析可知, HPM引起的高频脉冲电压使器件进入深耗尽状态, 热载流子数目增多,热载流子效应导致器件特性退化. MOS器件的HPM注入实验结果显示,器件特性曲线、器件模型参数变化趋势与仿真结果一致, 验证了HPM引起nMOSFET特性退化的物理过程与模型.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60906051)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-08-16
  • 修回日期:  2012-05-28
  • 刊出日期:  2012-05-20

高功率微波作用下热载流子引起n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管特性退化研究

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件重点实验室, 西安 710071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60906051)资助的课题.

摘要: 高功率微波(HPM)通过使半导体器件特性退化和功能失效,从而干扰电子系统无法正常工作. 针对金属氧化物半导体(MOS)器件的HPM效应, 建立了高功率微波引起n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)特性退化的物理过程与模型. 器件仿真结果中nMOSFET的输出特性曲线显示栅极注入HPM引起器件特性退化,包括阈值电压正向漂移、 饱和电流减小、跨导减小等;结合物理模型分析可知, HPM引起的高频脉冲电压使器件进入深耗尽状态, 热载流子数目增多,热载流子效应导致器件特性退化. MOS器件的HPM注入实验结果显示,器件特性曲线、器件模型参数变化趋势与仿真结果一致, 验证了HPM引起nMOSFET特性退化的物理过程与模型.

English Abstract

参考文献 (13)

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