Charge Pumping Method를 이용한 N-type MOSFET의 Interface Trap(Dit) 분석

MOSFET degradation의 대부분은 hot-carrier injection에 의한 interface state (Dit)의 생성에서 비롯되며 따라서 본 연구에서는 신뢰성에 대한 한 가지 방법으로 Charge pumping method를 이용하여 MOSFET의 interface trap(Dit)의 변화를 측정하였다. 소스와 드레인을 ground로 묶고 게이트에 펄스를 인가한 후 Icp를 측정하여 Dit를 추출하였다. 온도를 293~343 K까지 5 K씩 가변했을 때 293K의 Icp(${\mu}A$)는 0.12 nA 313 K는 0.112 nA 343 K는 0.926 nA이며 Dit (cm-1/eV-1)는 $1.61{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1) $1.49{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1) $1.23{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1)이다. 측정결과 Dit는 Icp가 높은 지점에서 추출되며 온도가 높아지게 되면 Icp전류가 낮아지고 Dit가 줄어드는 것을 볼 수 있다. 온도가 올라가게 되면 carrier들이 trap 준위에서 conduction band 위쪽에 이동하게 되어서 interface에 trap되는 양이 작아지게 된다. 그래서 이때 Icp를 이용해 추출한 Dit 는 실제로 trap의 양이 줄어든 것이 아니라 Thermal excess 현상으로 인해 측정되는 Icp의 양이 줄어든 것으로 분석할 수 있다.