熱載流子注入效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理

  熱載流子是指其能量比費(fèi)米能級大幾個kT以上的載流子,這些載流子與晶格不處于熱平衡狀態(tài), ESD5Z12T1G當(dāng)其能量達(dá)到或超過Si/sio2界面勢壘時(對電子注入為3.⒛V,對空穴注入為4.5cV)便會注入氧化層中,產(chǎn)生界面態(tài)、氧化層陷阱或被陷阱所俘獲,使氧化層電荷增加或波動不穩(wěn),這就是熱載流子效應(yīng)。由于電子注入時所需能量比空穴低,因此一般不特別說明的熱載流子多指熱電子,雙極器件與MOs器件中均存在熱載流子注入效應(yīng)。

   雙極器件。熱載流子會引起電流增益下降、PN結(jié)擊穿電壓蠕變。前已述及,gt的存在使晶體管的放大倍數(shù)下降及產(chǎn)生1r噪聲。隨著gt的增加,情況將進(jìn)一步惡化甚至導(dǎo)致器件失效。當(dāng)PN結(jié)發(fā)生表面雪崩擊穿時,載流子不斷受到勢壘區(qū)電場的加速有可能注入附近的S⒑2中并為陷阱所俘獲。注入載流子可為電子,也可為空穴,與⒏o2電場有關(guān)。如注入熱載流子后使PN結(jié)表面處勢壘區(qū)寬度變窄,降低擊穿電壓,反之則增高擊穿電壓,使擊穿電壓隨時間變化,此即擊穿電壓的蠕變。