二次產(chǎn)生的熱電子是由襯底電流的二次碰撞離化產(chǎn)生的二次少子。漏端附HB04U15S12Q近的雪崩過(guò)程形成了襯底空穴電流,該空穴電流通過(guò)碰撞離化形成二次電子一空穴對(duì),這些二次電子如同sHE一樣會(huì)被注入柵氧化層中。

   在柵氧化層較薄((lOnm)和背柵偏壓較大的情況下,二次電子注入效應(yīng)特別嚴(yán)重。實(shí)際上界面處產(chǎn)生的熱電子和熱空穴會(huì)使0.25um PMOs器件的跨導(dǎo)和漏極電流隨著時(shí)間的增加而下降。

   薄柵器件熱載流子注入效應(yīng)的研究結(jié)果表明,器件的退化由3種因素引起:

   ①氧化層中電荷的注入與俘獲;

   ②電子和俘獲空穴結(jié)合引起的界面態(tài);

   ③高能電子打斷si―H鍵引起的界面態(tài)。

   由于超深亞微米器件工作電壓太低,不能產(chǎn)生明顯的電荷俘獲,并且由于柵氧化層太薄,俘獲電荷易發(fā)生泄漏,因此電荷俘獲可以忽略。與此類似,由于空穴注入可以忽略,由電子一空穴結(jié)合引起的界面態(tài)產(chǎn)生已變得不重要。由于高能電子所具有的能量不足以打斷鍵能較高的si―0鍵和si―Si鍵,一般認(rèn)為,高能電子打斷si―H鍵引起的界面態(tài)起主導(dǎo)作用。因此,有關(guān)界面態(tài)的機(jī)制有兩模型:氫釋放

模型(Hydrogcn~Rclcasc ModeD和碰撞電離模型(Impact Ionizatin Modcl),目前,應(yīng)用較多的是氫釋放模型。

   氫釋放模型認(rèn)為,Sio2界面附近的熱電子把自身能量傳遞給si,引起晶格振動(dòng),在si表面就會(huì)釋放一些類氫粒子,這些粒子能夠越過(guò)so2和si的界面勢(shì)壘,并產(chǎn)生陷阱、界面態(tài)和復(fù)合中心等類型的缺陷,此模型主要研究均勻應(yīng)力下的器件退化。碰撞電離模型認(rèn)為,能量大于3,2cV的高能電子打斷si-H鍵,產(chǎn)生了界面態(tài)。