二次产生的热电子是由衬底电流的二次碰撞离化产生的二次少子。漏端附HB04U15S12Q近的雪崩过程形成了衬底空穴电流,该空穴电流通过碰撞离化形成二次电子一空穴对,这些二次电子如同sHE一样会被注入栅氧化层中。

   在栅氧化层较薄((lOnm)和背栅偏压较大的情况下,二次电子注入效应特别严重。实际上界面处产生的热电子和热空穴会使0.25um PMOs器件的跨导和漏极电流随着时间的增加而下降。

   薄栅器件热载流子注入效应的研究结果表明,器件的退化由3种因素引起:

   ①氧化层中电荷的注入与俘获;

   ②电子和俘获空穴结合引起的界面态;

   ③高能电子打断si―H键引起的界面态。

   由于超深亚微米器件工作电压太低,不能产生明显的电荷俘获,并且由于栅氧化层太薄,俘获电荷易发生泄漏,因此电荷俘获可以忽略。与此类似,由于空穴注入可以忽略,由电子一空穴结合引起的界面态产生已变得不重要。由于高能电子所具有的能量不足以打断键能较高的si―0键和si―Si键,一般认为,高能电子打断si―H键引起的界面态起主导作用。因此,有关界面态的机制有两模型:氢释放

模型(Hydrogcn~Rclcasc ModeD和碰撞电离模型(Impact Ionizatin Modcl),目前,应用较多的是氢释放模型。

   氢释放模型认为,Sio2界面附近的热电子把自身能量传递给si,引起晶格振动,在si表面就会释放一些类氢粒子,这些粒子能够越过so2和si的界面势垒,并产生陷阱、界面态和复合中心等类型的缺陷,此模型主要研究均匀应力下的器件退化。碰撞电离模型认为,能量大于3,2cV的高能电子打断si-H键,产生了界面态。