LAN8700IC-AEZG

  所谓热载流子是指其能量比费米能级大几个KT以上的载流子。这些载流子与晶格不处于热平衡状态，当其能量达到或超过Si-Si0。界面势垒时(对电子注入为3.2eV，对空穴注入为4. 5eV)便会注入氧化层中，产生界面态、氧化层陷阱或被陷阱所俘获，使氧化层电荷增加或波动不稳，这就是热载流子效应( Hot Carrier Effect)。由于电子注入时所需能量比空穴低，因此一般不特别说明的热载流子多指热电子。它对不同器件造成不同的可靠性问题。

   热电子的来源一般分为衬底热电子和沟道热电子两类，它对应于器件不同的工作状 态。当VD与Vs接地，VcS>0，VBS<0（B为衬底）时，主要产生衬底热电子，它起源于漏 电电流。当衬底掺杂浓度增加，衬底负电压增大及沟道长宽比很大时，都使衬底热电子效 应显著。如果V GS一VDS，VBS<0，主要是沟道热电子效应，此时注入区主要发生在漏结附 近，与衬底热电子基本上从栅下均匀注入不同，所以是V DS控制沟道热电子注入量。热载流子效应会引起电流增益下降和PN结击穿电压的蠕变。前已述及，Q．的存在使晶体管hFE下降并产生l/f噪声。随着Q．。的增加，情况将进一步恶化甚至导致器件失效。

   随着沟道电流增加，热载流子增加，注入氧化层中使Qi．及Q。增加，这使MOS器件的平带电压V FB、阈值电压VT漂移，跨导g。减小，变化达到一定数值即引起失效。

   热载流子主要为热电子，所以N沟道MOS器件的热载流子效应比P沟道的要明显。文献报道：对深亚微米器件，有效沟道长度缩短到0. 15ym，VDS降至1.8V时仍发生热载流子效应，此时PMOS的热载流子效应变碍明显起来。

    当PN结发生表面雪崩击穿时，载流子不断受到势垒区电场的作用而加速，有可能注 入附近的S102中并为陷阱所俘获。注入载流子可为电子，也可为空穴，与Si02中电场的 方向有关。如注入热载流子后使PN结表面势垒区宽度变窄，击穿电压降低；反之，则击 穿电压增高，使击穿电压随时间变化，此即击穿电压的蠕变。