Tác động của bức xạ tia X đồng bộ đối với đặc tính thiết bị và khả năng chống hư hại do electron nóng của MOSFET với lớp oxit cổng dày 4 nm

Journal of Electronic Materials - Tập 27 - Trang 936-940 - 1998
Yuusuke Tanaka1, Akira Tanabe1, Katsumi Suzuki1, Tsutomu Miyatake2, Masaki Hirose2
1Microelectronics Research Laboratories, NEC Corporation, Ibaraki, Japan
2Laboratory for Quantum Equipment Technology, Sumitomo Heavy Industries Ltd., Japan

Tóm tắt

Nghiên cứu đánh giá tác động của bức xạ tia X đồng bộ đến các đặc tính thiết bị và khả năng chống hư hại do electron nóng của các transistor hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET) kênh n và kênh p với lớp oxit cổng dày 4 nm. Trong các MOSFET kênh p, các đặc tính thiết bị bị ảnh hưởng rõ rệt bởi bức xạ tia X nhưng hoàn toàn phục hồi sau khi nung nóng, trong khi các đặc tính thiết bị trong MOSFET kênh n không bị ảnh hưởng rõ rệt bởi bức xạ. Sự khác biệt này có thể do sự khác nhau trong việc sinh ra trạng thái giao diện. Trong các MOSFET kênh p, các khuyết tật do sự xâm nhập của ion boron qua lớp oxit cổng có thể nhạy cảm với bức xạ tia X, gây ra sự sinh ra nhiều trạng thái giao diện. Những trạng thái giao diện này hoàn toàn bị loại bỏ sau khi nung trong khí hydro. Tác động của bức xạ đến khả năng chống lại sự suy giảm do electron nóng trong các MOSFET oxit cổng dày 4 nm đã qua nung là không đáng kể ngay cả khi liều bức xạ tia X lên tới 6000 mJ/cm2.

Từ khóa

#bức xạ tia X #MOSFET #đặc tính thiết bị #electron nóng #oxit kim loại

Tài liệu tham khảo

H.L. Stover, F.L. Hause and D. McGreevy, Solid State Technol. 22, 95 (1979). J.R. Maldonado, A. Reisman, H. Lezec, C.K. Williams and S.S. Iyer, J. Electrochem. Soc. 133, 628 (1986). G. Przyrembel, R. Mahnkopf and H.G. Wagemann, J. Phys. Coll. 49, 767 (1988). L.C. Hsia and T. Christensen, J. Electron. Mater. 21, 757 (1992). C.C.-H. Hsu, L.K. Wang, M.R. Wordeman and T.H. Ning, IEEE Electron Dev. Lett. 10, 327 (1989). C.C.-H. Hsu, L.K. Wang, J.Y.-C. Sun, M.R. Wordeman and T.H. Ning, J. Electron. Mater. 19, 721 (1990). D. Friedrich, H. Bernt, L. Schmidt and W. Windbracke, J. Vac. Sci. Technol. B 8, 1638 (1990). K. Fujii, S. Tsuboi, T. Yoshihara, Y. Tanaka and K. Suzuki, J. Vac. Sci. Technol. B 11, 2897 (1993). M. Walters and A. Reisman, J. Appl. Phys. 67, 2992 (1990). A. Acovic, C.C.-H. Hsu, L.C. Hsia and J.M. Aitken, Solid-State Electron. 36, 1353 (1993). T. Tsuchiya, M. Harada, K. Deguchi and T. Matsuda, IEICE Trans. on Electronics E76-C, 506 (1993). N.S. Saks, M.G. Ancona and J.A. Modolo, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-31, 1249 (1984). N. Takahashi and SHI Accelerator Research Group, Proc. SPIE 923, (SPIE, 1988), p. 47. H. Yamada, J. Vac. Sci. Technol. B 8, 1628 (1993). J.R. Phiester et al., IEEE Trans. Electron Dev. 37, 1842 (1990).