电子陷阱的雪崩注入测量方法

本文从俘获动力学出发,推导了荷电陷阱引起的平带电压变化量随时间变化的一般形式,并对SiO_2膜中的电子陷阱密度、能级和俘获截面进行了测量.结果表明测量陷阱密度时不能忽略激发因素的影响.     

阳极氧化Al_2O_3膜/InP和自身氧化膜/InP的界面性质

研究了用阳极氧化法制备的Al_2O_3膜/InP和自身氧化膜/InP两种MIS结构的组分分布和电学性质,AES、I-V、C-V和DLTS等测试结果表明,Al_2O_3/InP结构的性能更为优越.用DLTS方法发现这两类样品都具有峰值能量为Ec-Es=0.5eV、俘获截面为～10~(-15)cm~2的连续分布的界面电子陷阱.认为该电子陷阱与磷空位缺陷有关.     

离子注入在SiO_2中引入的陷阱中心

本文主要研究B~+、P~+、As~+离子注入的MOS结构经高温(>860℃)退火后的氧化层陷阱行为.用所建立的雪崩热电子注入及高频 C-V特性联合测量装置,研究了这类陷阱的荷电状态、有效密度、电子俘获截面及与注入离子的关系;利用陷阱电子解陷的热激电流技术,研究了As~+注入氧化层中陷阱的能级深度.     

介质膜电荷陷阱特性的雪崩注入法的技术改进—垫高电压

本文介绍在我们用于研究MOS、MIS结构介质膜电荷陷阱特性的雪崩注入法中的技术小改进——垫高电压。这一在原测试电路上十分简单的改进,可使我们原有测试系统探测到俘获截面小到10~(-1)_8cm~2的电子陷阱,且为介质膜的雪崩空穴注入提供了准确、便利和有效的技术手段。     

超薄栅MOS结构恒压应力下的直接隧穿弛豫谱

随着器件尺寸的迅速减小 ,直接隧穿电流将代替 FN电流而成为影响器件可靠性的主要因素 .根据比例差值算符理论和弛豫谱技术 ,针对直接隧穿应力下超薄栅 MOS结构提出了一种新的弛豫谱——恒压应力下的直接隧穿弛豫谱 (DTRS) .该弛豫谱保持了原有弛豫谱技术直接、快速和方便的优点 ,能够分离和表征超薄栅 MOS结构不同氧化层陷阱 ,提取氧化层陷阱的产生 /俘获截面、陷阱密度等陷阱参数 .直接隧穿弛豫谱主要用于研究直接隧穿注入的情况下超薄栅 MOS结构中陷阱的产生和复合 ,为超薄栅 MOS结构的可靠性研究提供了一强有力工具 .     

超薄栅MOS结构恒压应力下的直接隧穿弛豫谱

随着器件尺寸的迅速减小,直接隧穿电流将代替FN电流而成为影响器件可靠性的主要因素.根据比例差值算符理论和弛豫谱技术,针对直接隧穿应力下超薄栅MOS结构提出了一种新的弛豫谱--恒压应力下的直接隧穿弛豫谱(DTRS).该弛豫谱保持了原有弛豫谱技术直接、快速和方便的优点,能够分离和表征超薄栅MOS结构不同氧化层陷阱,提取氧化层陷阱的产生/俘获截面、陷阱密度等陷阱参数.直接隧穿弛豫谱主要用于研究直接隧穿注入的情况下超薄栅MOS结构中陷阱的产生和复合,为超薄栅MOS结构的可靠性研究提供了一强有力工具.     

研究电子陷阱特性的雪崩注入法

本文介绍一种研究MIS电容介质膜电子陷阱特性的新型方法——雪崩热电子注入法.文章详细地讲述了雪崩注入法研究电子陷阱特性的实验装置和测试原理;具体给出了如何确定介质膜内的体电子陷阶密度、电子陷阱俘获截面和界面态陷阱状态等;指出了雪崩注入法的优缺点及其应用.     

电场调制效应对氧化层电流弛豫谱的影响

本文用单陷阱电荷俘获模型研究了电场调制效应对氧化层电流弛豫谱(Oxide CurtentRelaxation Spectroscopy)——简称 OCRS的影响.给出了精确的 OCRS谱函数及其各级近似表述式;给出了确定陷阱参数(俘获截面,荷心及面密度)的精确公式及各类简化式;给出了各类近似成立的直观实验判据式.对实验结果进行了电场修正,得到了更为满意的结果.     

利用直接隧穿弛豫谱技术对超薄栅MOS结构中栅缺陷的研究

给出了超薄栅MOS结构中直接隧穿弛豫谱(DTRS)技术的细节描述,同时在超薄栅氧化层(＜3nm)中给出了该技术的具体应用.通过该技术,超薄栅氧化层中明显的双峰现象被发现,这意味着在栅氧化层退化过程中存在着两种陷阱.更进一步的研究发现,直接隧穿应力下超薄栅氧化层(＜3nm)中的界面/氧化层陷阱的密度以及俘获截面小于FN 应力下厚氧化层(＞4nm)中界面/氧化层陷阱的密度和俘获截面,同时发现超薄氧化层中氧化层陷阱的矩心更靠近阳极界面.     

利用直接隧穿弛豫谱技术对超薄栅MOS结构中栅缺陷的研究

给出了超薄栅MOS结构中直接隧穿弛豫谱(DTRS)技术的细节描述,同时在超薄栅氧化层(＜3nm)中给出了该技术的具体应用.通过该技术,超薄栅氧化层中明显的双峰现象被发现,这意味着在栅氧化层退化过程中存在着两种陷阱.更进一步的研究发现,直接隧穿应力下超薄栅氧化层(＜3nm)中的界面/氧化层陷阱的密度以及俘获截面小于FN 应力下厚氧化层(＞4nm)中界面/氧化层陷阱的密度和俘获截面,同时发现超薄氧化层中氧化层陷阱的矩心更靠近阳极界面.     

软X射线辐照引入于SiO_2中的中性陷阱

本文用雪崩热电子注入技术与MOS C-V技术,研究了软X射线辐照引入于SiO_2中的中性陷阱的性质.给出陷阱俘获截面σ为10~(-15)～10~(-16)cm~2,有效陷阱密度为10~(11)～10~(12)cm~(-2).发现陷阱密度随辐照时间的增加而升高,但很快趋于饱和;陷阱密度并随辐照强度的提高而增大.文中研究了室温及77°K下中性陷阱的俘获特性以及陷阱的解陷作用.还给出了陷阱的退火实验结果.     

GaN HFET中局域电子气产生的动态电流(续)

<正>3瞬态电流谱和瞬态电阻谱中两种电子气的动态电流峰为了深入研究器件射频工作中的电流崩塌,许多作者测量了栅漏偏置电压改变时沟道的动态输运行为,获得了大量瞬态电流谱和瞬态电阻谱。大家认为这些电流谱和电阻谱都是陷阱俘获电子耗尽沟道二维电子气造成的。因此文献中都先加一个脉冲来给器件中的陷阱充电,让陷阱俘获电荷后耗尽沟     

交联剂对PVP介质膜电学特性的影响

通过分析加入不同交联剂质量分数的PVP绝缘膜MIS结构的电学特性,研究了交联剂质量对PVP薄膜电学特性的影响。交联剂PMF和PVP均溶于PGMEA,PVP绝缘膜通过溶液旋涂法由交联剂质量分数分别为1%、3%、5%、7%的四种溶液制成,四种溶液PVP的质量分数均为5%。对C-V特性、V-t特性和I-V特性的分析表明,在PVP质量分数为5%的溶液中,加入质量分数为5%的交联剂,退火之后形成的PVP绝缘膜陷阱密度最低,漏电流最小,仅为2.9×10-8 A/cm2。通过对J-V特性曲线的线性拟合发现,PVP绝缘膜在低电场情况下漏电机理为P-F效应,在高电场情况下PVP绝缘膜漏电机理存在由肖特基发射至空间电荷限制电流效应的转化。     

钒受主能级在n型4H-SiC中的深能级瞬态傅里叶谱和光致发光

借助深能级瞬态傅里叶谱研究了钒离子注入在SiC中引入的深能级陷阱.掺人的钒在4H-SiC中形成两个深受主能级,分别位于导带下0.81和1.02eVt处,其电子俘获截面分别为7.0 × 10-16和6.0×10-16cm2.对钒离子注入4H-SiC样品进行低温光致发光测量,同样发现两个电子陷阱,分别位于导带下0.80和1.6eV处.结果表明,在n型4H-SiC掺入杂质钒可以同时形成两个深的钒受主能级,分别位于导带下0.8±0.01和1.1±0.08eV处.     

钒受主能级在n型4H-SiC中的深能级瞬态傅里叶谱和光致发光

借助深能级瞬态傅里叶谱研究了钒离子注入在SiC中引入的深能级陷阱.掺人的钒在4H-SiC中形成两个深受主能级,分别位于导带下0.81和1.02eVt处,其电子俘获截面分别为7.0 × 10-16和6.0×10-16cm2.对钒离子注入4H-SiC样品进行低温光致发光测量,同样发现两个电子陷阱,分别位于导带下0.80和1.6eV处.结果表明,在n型4H-SiC掺入杂质钒可以同时形成两个深的钒受主能级,分别位于导带下0.8±0.01和1.1±0.08eV处.     

关于薄SiO_2的高场弛豫电导与击穿机制的研究

薄SiO_2的早期高场弛豫电导与原生电子陷阱的俘获及新生正电荷的产生密切相关;中、后期的电导弛豫与新生电子陷阱的产生-俘获过程相关,新生电子陷阱遵从单分子产生规律.一个“新生电子陷阱-新生SiO_2/Si_2O,界面陷阱相关击穿”模型,用以解释薄SiO_2的后期弛豫电导突变失控和不可逆转的失效——脉冲热击穿.     

新生界面陷阱对Fowler-Nordheim电压漂移的影响

用陷阱俘获模型和恒流方法研究了新生界面陷阱对薄氧化层MOS电容器的F-M(Fow-ler-Nordheim)电压(V_(FN))的影响,得到了电压漂移量△V_(FN)随时间变化的解析表述式.分析结果表明:(d△V_(FN))/(dt)vs △V_(FN)曲线可以用几段直线描述.采用线性化技术,可以方便地识别多陷阱现象.并分别提取原生陷阱及新生陷阱参数.实验结果表明:在恒流隧道电子注入的初始阶段,F-N电压漂移量主要由新生界面陷阱的电子俘获过程所决定,紧接着是原生氧化层体陷阱的电子俘获,然后是新生氧化层体陷阱的电子俘获.     

FLOTOXEEPROM擦写过程中隧道氧化层陷阱俘获电荷的研究

本文首先从理论上分析FLOTOX EEPROM隧道氧化层中陷阱俘获电荷对注入电场和存储管阈值电压的影响,然后给出了在不同擦写条件下FLOTOX EEPROM存储管的阈值电压与擦写周期关系的实验结果,接着分析了在反复擦写过程中陷阱俘获电荷的产生现象.对于低的擦写电压,擦除阈值减少,在隧道氧化层中产生了负的陷阱俘获电荷;对于高的擦写电压,擦除阈值增加,产生了正陷阱俘获电荷.这一结果与SiO₂中电荷的俘获——解俘获动态模型相吻合.     

GaN HFET中的局域电子气和瞬态电流谱

比较了GaN体材料和GaN HFET中陷阱的不同行为,发现后一种陷阱不能简单地用陷阱中心俘获带内电子模型来解释,由此建立起描述沟道电流的新局域电子气模型。运用这一局域电子气新概念解释了实验中观察到的各类瞬态电流谱,说明目前瞬态电流研究把高密度局域电子气误认为"陷阱"而引入的各种误解。提出了通过能带剪裁来解决GaN HFET电流崩塌和可靠性难题的新途径。     

GaN HFET中的陷阱和局域电子气

研究了GaN HFET中陷阱的各种行为,发现许多特性不能简单地用陷阱中心俘获带内电子模型来解释。从内、外沟道陷阱密度的巨大差异推出外沟道高密度陷阱不是由陷阱中心俘获带内电子产生的。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程发现栅-漏间隙中的强场峰在其两侧产生巨大能带畸变,使部分二维电子气不能通过强场峰而形成局域电子气。运用这一局域电子气新概念解释了目前实验中观察到的各类陷阱实验,说明目前陷阱研究把高密度局域电子气误认为"陷阱"而引入的各种误解。提出了从局域电子气研究来解决GaN HFET电流崩塌和可靠性难题的新途径。