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基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管潜在缺陷退化模型

孙鹏 杜磊 陈文豪 何亮

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基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管潜在缺陷退化模型

孙鹏, 杜磊, 陈文豪, 何亮

A latent defect degradation model of metal-oxide-semiconductor field effect transistor based on pre-irradiation1/f noise

Sun Peng, Du Lei, Chen Wen-Hao, He Liang
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  • 基于金属-氧化物-半导体-场效应管(MOSFET)辐射损伤的微观机理,推导出了MOSFET经历辐照之后氧化层空穴俘获与阈值电压漂移之间关系的表达式.又根据MOSFET中1/f噪声产生的微观机理,建立了辐照之前MOSFET的1/f噪声功率谱幅值与阈值电压漂移量之间的定量关系,并通过实验予以验证.结果表明,辐照之前的1/f噪声功率谱幅值与辐照之后的阈值电压漂移量存在正比例关系,阈值电压漂移量可以反映出MOSFET内部的潜在缺陷的退化程度,因此,该模型有助于利用1/f噪声参量来表征MOSFET内部潜在缺陷的数量和严重程度.
    Based on metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) microscopic mechanism of radiation damage, a relation between radiation induced increase in number of oxide hole-traps and post-irradiation threshold voltage drift is proposed. Then, Based on MOSFET microscopic mechanism of1/f noise generation, a quantitative relationship between pre-irradiation1/f noise power spectral amplitude and post-irradiation threshold voltage drift is founded, which accords well with the experimental results. This relationship shows that pre-irradiation1/f noise power spectral amplitude is proportional to post-irradiation threshold voltage drift, which can reflect the degradation of latent defect in MOSFET. So, this modal is helpful to characterize the quantity and severity of latent defect in MOSFET by using1/f noise parameters.
      通信作者: 孙鹏, stevesun517@gmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60276028)资助的课题.
      Corresponding author: Sun Peng, stevesun517@gmail.com
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60276028)
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-26
  • 修回日期:  2011-08-03
  • 刊出日期:  2012-03-05

基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管潜在缺陷退化模型

  • 1. 西安电子科技大学技术物理学院, 西安 710071
  • 通信作者: 孙鹏, stevesun517@gmail.com
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60276028)资助的课题.

摘要: 基于金属-氧化物-半导体-场效应管(MOSFET)辐射损伤的微观机理,推导出了MOSFET经历辐照之后氧化层空穴俘获与阈值电压漂移之间关系的表达式.又根据MOSFET中1/f噪声产生的微观机理,建立了辐照之前MOSFET的1/f噪声功率谱幅值与阈值电压漂移量之间的定量关系,并通过实验予以验证.结果表明,辐照之前的1/f噪声功率谱幅值与辐照之后的阈值电压漂移量存在正比例关系,阈值电压漂移量可以反映出MOSFET内部的潜在缺陷的退化程度,因此,该模型有助于利用1/f噪声参量来表征MOSFET内部潜在缺陷的数量和严重程度.

English Abstract

参考文献 (33)

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