热载流子注入效应的产生机理

  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, ESD5Z12T1G当其能量达到或超过Si/sio2界面势垒时(对电子注入为3.⒛V,对空穴注入为4.5cV)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。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,双极器件与MOs器件中均存在热载流子注入效应。

   双极器件。热载流子会引起电流增益下降、PN结击穿电压蠕变。前已述及,gt的存在使晶体管的放大倍数下降及产生1r噪声。随着gt的增加,情况将进一步恶化甚至导致器件失效。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加速有可能注入附近的S⒑2中并为陷阱所俘获。注入载流子可为电子,也可为空穴,与⒏o2电场有关。如注入热载流子后使PN结表面处势垒区宽度变窄,降低击穿电压,反之则增高击穿电压,使击穿电压随时间变化,此即击穿电压的蠕变。