一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法技术

本发明专利技术涉及一种MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，包括：步骤1：对待测MOSFETs器件的转移特性和不同栅压下的漏极电流噪声功率谱进行测量；步骤2：获取待测MOSFETs器件的弱反型区的漏极电流的范围；步骤3：得到亚阈值摆幅；步骤4：选取任一弱反型区的漏极电流，得到该弱反型区的漏极电流对应的电容和；步骤5：根据选取的弱反型区的漏极电流，得到陷阱能量距带边的距离；步骤6：根据漏极电流噪声功率谱以及电容和，得到栅氧化层陷阱密度；步骤7：选取不同的弱反型区的漏极电流，重复步骤4

【技术实现步骤摘要】
一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法


[0001]本专利技术属于半导体器件表征
，具体涉及一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法。

技术介绍

[0002]影响MOSFETs性能和可靠性的一个关键因素是栅氧化层陷阱水平的高低和分布。
[0003]栅氧化层陷阱显著影响MOSFETs的1/f噪声，因此，可用1/f噪声反应MOSFETs栅氧化层的陷阱特性。当前，基于1/f噪声的MOSFETs栅氧化层陷阱表征技术在提取陷阱密度随能量的变化时，使用的是强反型区和阈值电压附近的低频噪声数据，并没有使用弱反型区的低频噪声数据，导致所表征的能量范围过度狭窄。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]本专利技术提供了一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，包括：
[0006]步骤1：对待测MOSFETs器件的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，其特征在于，包括：步骤1：对待测MOSFETs器件的转移特性和不同栅压下的漏极电流噪声功率谱进行测量；步骤2：获取所述待测MOSFETs器件的弱反型区的漏极电流的范围；步骤3：根据所述弱反型区的转移特性得到亚阈值摆幅；步骤4：选取任一所述弱反型区的漏极电流，得到该弱反型区的漏极电流对应的电容和；步骤5：根据选取的所述弱反型区的漏极电流，得到陷阱能量距带边的距离；步骤6：根据所述漏极电流噪声功率谱以及所述电容和，得到栅氧化层陷阱密度；步骤7：选取不同的所述弱反型区的漏极电流，重复步骤4
‑
6，得到若干组陷阱能量距带边的距离和栅氧化层陷阱密度，以得到栅氧化层陷阱密度的能量分布。2.根据权利要求1所述的基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，其特征在于，所述步骤1包括：选取漏极电压，在该测试条件下，对所述待测MOSFETs器件的转移特性和不同栅压下的漏极电流噪声功率谱进行测量，其中，若所述待测MOSFETs器件为n型MOSFETs，那么，选取的漏极电压满足若所述待测MOSFETs器件为p型MOSFETs，那么，选取的漏极电压满足，其中，V
D
为漏极电压，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，q为单位电荷。3.根据权利要求2所述的基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1：根据所述待测MOSFETs器件的弱反型区对应的表面势的范围，计算得到弱反型区的漏极电流的绝对值的范围；其中，若所述待测MOSFETs器件为n型MOSFETs，那么，弱反型区对应的表面势满足若所述待测MOSFETs器件为p型MOSFETs，那么，弱反型区对应的表面势满足其中，为表面势，为衬底费米势；漏极电流的绝对值的计算公式如下：式中，I
D
为漏极电流，W为沟道宽度，L为沟道长度，μ
n
为沟道载流子迁移率，ε
s
为衬底电容率，为电离掺杂杂质浓度，n
i
为衬底本征载流子浓度；步骤2.2：确定所述待测MOSFETs器件的弱反型区的漏极电流的范围；其中，若所述待测MOSFETs器件为n型MOSFETs，那么，漏极电流I
D
＝|I
D
|；若所述待测MOSFETs器件为p型MOSFETs，那么，漏极电流I
D
＝
‑
|I
D
|。4.根据权利要求3所述的基于MOSFETs弱反型区噪声的栅氧化层陷阱表征方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：根据所述待测MOSFETs器件的转移特性以及其弱反型区的漏极电流范围，得到该MOSFETs器件的弱反型区的转移特性；步骤3.2：根据所述弱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华，李金龙，张彦军，王佳硕，李仲阳，马琪辉，何亮，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：