• 제목/요약/키워드: Hot-carrier-induced degradation

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Hot carrier에 의한 RF NMOSFET의 성능저하에 관한 연구 (A study on the hot carrier induced performance degradation of RF NMOSFET′s)

  • 김동욱;유종근;유현규;박종태
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권10호
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    • pp.60-66
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    • 1998
  • Hot carrier 현상으로 인한 0.8㎛ RF NMOSFET의 성능저하 현상을 일반적인 소자 열화 메커니즘을 이용하여 분석하였다. 게이트 finger가 하나인 기존의 소자 열화 모델을 게이트가 multi finger인 RF NMOSFET에 적용할 수 있었다. Hot carrier 스트레스 후의 차단 주파수와 최대 주파수 감소 현상은 transconductance 감소와 출력 드레인 전도도의 증가로 해석할 수 있었다. Hot carrier로 인한 DC 특성 열화와 RF 특성 열화의 상관관계를 구하였으며 이를 이용하여 DC 특성 열화를 측정하므로 RF 특성 열화를 예측할 수 있게 되었다.

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Hot carrier에 의한 GAA MOSFET의 열화현상 (Hot Carrier Induced Device Degradation in GAA MOSFET)

  • 최락종;이병진;장성준;유종근;박종태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.5-8
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    • 2002
  • Hot carrier induced device degradation is observed in thin-film, gate-all-around SOI transistor under DC stress conductions. We observed the more significant device degradation in GAA device than general single gate SOI device due to the degradation of edge transistor. Therefore, it is expected that the maximum available supply voltage of GAA transistor is lower than that o( bulk MOSFET or single gale SOI device.

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NO기반 게이트절연막 NMOS의 AC Hot Carrier 특성 (Characteristics of AC Hot-carrier-induced Degradation in nMOS with NO-based Gate Dielectrics)

  • 장성근;김윤장
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.586-591
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    • 2004
  • We studied the dependence of hot-tarrier-induced degradation characteristics on nitrogen concentration in NO(Nitrided-Oxide) gate of nMOS, under ac and dc stresses. The $\Delta$V$_{t}$ and $\Delta$G$_{m}$ dependence of nitrogen concentration were observed, We observed that device degradation was suppressed significantly when the nitrogen concentration in the gate was increased. Compared to $N_2$O oxynitride, NO oxynitride gate devices show a smaller sensitivity to ac stress frequency. Results suggest that the improved at-hot carrier immunity of the device with NO gate may be due to the significantly suppressed interface state generation and neutral trap generation during stress.ess.

Hot Carrier 현상에 의한 Bulk DTMOS의 RF성능 저하 (The RF performance degradation in Bulk DTMOS due to Hot Carrier effect)

  • 박장우;이병진;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문에서는bulk dynamic threshold voltage MOSFET(B-DTMOS)와 bulk MOSFET(B-MOS)에서 hot carrier 현상으로 인한 RF 성능 저하를 비교하였다. Normal 및 moderate 모드에서 B-DTMOS의 차단주파수 및 최소잡음지수의 열화가 B-MOS 소자 보다 심하지 않음을 알 수 있었다. 실험 견과로부터 hot carrier에 의한 RF 성능 저하가 DC 특성 열화 보다 심함을 알 수 있었다. 그리고 처음으로 hot carrier 현상으로 인한 B-DTMOS 소자의 RF 전력 특성 저하를 측정하였다.

핫 캐리어 신뢰성 개선을 위한 새로운 LDD 구조에 대한 연구 (A Study on New LDD Structure for Improvements of Hot Carrier Reliability)

  • 서용진;김상용;이우선;장의구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • The hot carried degradation in a metal oxide semiconductor device has been one of the most serious concerns for MOS-ULSI. In this paper, three types of LDD(lightly doped drain) structure for suppression of hot carried degradation, such as decreasing of performance due to spacer-induced degradation and increase of series resistance will be investigated. in this study, LDD-nMOSFETs used had three different drain structure, (1) conventional surface type LDD(SL), (2) Buried type LDD(BL), (3) Surface implantation type LDD(SI). As experimental results, the surface implantation the LDD structure showed that improved hot carrier lifetime to comparison with conventional surface and buried type LDD structures.

Submicron MOS 트랜지스터의 뜨거운 운반자에 의한 노쇠현상 (Hot-Carrier-Induced Degradation in Submicron MOS Transistors)

  • 최병진;강광남
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.780-790
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    • 1988
  • We have studied the hot-carrier-induced degradation caused by the high channel electric field due to the decrease of the gate length of MOSFET used in VLSI. Under DC stress, the condition in which maximum substrate current occures gave the worst degradation. Under AC dynamic stress, other conditions, the pulse shape and the falling rate, gave enormous effects on the degradation phenomena, especially at 77K. Threshold voltage, transconductance, channel conductance and gate current were measured and compared under various stress conditions. The threshold voltage was almost completely recovered by hot-injection stress as a reverse-stress. But, the transconductance was rapidly degraded under hot-hole injection and recovered by sequential hot-electron stress. The Si-SiO2 interface state density was analyzed by a charge pumping technique and the charge pumping current showed the same trend as the threshold voltage shift in degradation process.

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소자열화로 인한 기억소자 주변회로의 성능저하 (Hot Carrier Induced Performance Degradation of Peripheral Circuits in Memory Devices)

  • 윤병오;유종근;장병건;박종태
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.34-41
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기억소자 주변회로인 정적 입력버퍼와 동적 입력버퍼 그리고 감지 증폭기 회로에서 hot carrier 효과로 인한 회로성능 저하를 측정 분석하였다, 회로 설계 및 공정은 $0.8 {\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하였다. 분석방법은 회로의 성능저하에 가장 큰 영향을 주는 소자를 spice 시뮬레이션으로 예견한 후 소자열화와 회로성능 저하 사이의 상관관계를 구하는 것이다. 정적 입력버퍼의 회로성능 저하 결과로부터 MMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 trip point가 증가한 것을 볼 수 있었다. 동적 입력 버퍼에서는 NMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 전달지연시간을 볼 수 있었다. 그리고 감지증폭기 회로에서는 hot carrier 효과로 인하여 감지전압의 증가와 half-Vcc 전압의 감소를 확인할 수 있었다.

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Hot-carrier 효과로 인한 MOSFET의 성능저하 및 동작수명 측정 (Hot-carrier Induced MOSFET Degradation and its Lifetime Measurement)

  • 김천수;김광수;김여환;김보우;이진효
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.182-187
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    • 1988
  • Hot carrier induced device degradation characteristics under DC bias stress have been investigated in n-MOSFETs with channel length of 1.2,1.8 um, and compared with those of LDD structure device with same channel length. Based on these results, the device lifetime in normal operating bias(Vgs=Vds=5V) is evaluated. The lifetimes of conventional and LDD n-MOSFET with channel length of 1.2 um are estimated about for 17 days and for 12 years, respectively. The degradation rate of LDD n-MOSFET under the same stress is the lowest at n-region implnatation dose of 2.5E15 cm-\ulcorner while the substrate current is the lowest at the dose of 1E13cm-\ulcorner Thses results show that the device degradation characteristics are basic measurement parameter to find optimum process conditions in LDD devices and evaluate a reliability of sub-micron device.

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Submicron MOSTransistor에서 Hot-Carrier에 의한 열화현상의 연구 (Hot-Carrier Induced Degradation in Submicron MOS Transistor)

  • 최병진;강광남
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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    • pp.469-472
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    • 1987
  • The hot-carrier induced degradation in very short-channel MOSFET was studied systematically. Under the traditional DC stress conditions, the threshold voltage shift (${\Delta}Vt$) and the transconductance degradation (${\Delta}Gm$/(Gmo-${\Delta}Gm$)) were confirmed to depend exponentially on the stress time and the dependency between the two parameters was proved to be linear. And the degradation due to the DC stress across gate and drain was studied. As the AC dynamic process is more realistic in actual device operation, the effects of dynamic stresses were studied.

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소스 및 드레인 전극 재료에 따른 비정질 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 열화 (Hot carrier induced device degradation in amorphous InGaZnO thin film transistors with source and drain electrode materials)

  • 이기훈;강태곤;이규연;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.82-89
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    • 2017
  • 본 연구에서는 소스 및 드레인 전극 재료에 따른 소자 열화를 분석하기 위해 Ni, Al, 및 ITO를 소스 및 드레인 전극 재료로 사용하여 InGaZnO 박막 트랜지스터를 제작하였다. 전극 재료에 따른 소자의 전기적 특성을 분석한 결과 Ni 소자가 이동도, 문턱전압 이하 스윙, 구동전류 대 누설전류 비율이 가장 우수하였다. 소스 및 드레인 전극 재료에 따른 소자 열화 측정결과 Al 소자의 열화가 가장 심한 것을 알 수 있었다. InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 열화 메카니즘을 분석하기 위하여 채널 폭과 스트레스 드레인 전압을 다르게 하여 문턱전압 변화를 측정하였다. 그 결과 채널 폭이 넓을수록 또 스트레스 드레인 전압이 높을수록 소자 열화가 많이 되었다. 측정결과로부터 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 열화는 큰 채널 전계와 주울 열의 결합 작용으로 발생함을 알 수 있었다.