热载流子注入
热载流子注入（英语：Hot carrier injection, HCI）是固态电子器件中发生一个现象，当电子或空穴获得足够的动能后，它们就能够突破势垒的约束。这里“热”这个术语是指用来对载流子密度进行建模的有效温度，而非器件本身的温度。由于载流子被束缚在金属氧化物半导体场效应管的栅极电介质层中，晶体管的开关性能可以被永久地改变，热载流子注入是一种可能对半导体器件可靠性产生负面影响的机制[1]。
热载流子效应的原理：当 MOSFET 的沟道长 L 很小时，也就是 short-channel（短沟道）器件。
此时，靠近 Drain 端的横向电场 E ≒ Vds/L 会是很大。
MOSFET 的沟道载流子，NMOS 的电子或 PMOS 的空穴，从 Source 端跑向 Drain 端时，受到上述横向电场 E 的作用而获得能量，称为热载流子 (Hot carrier)。
热载流子所获得能量如果够大，将产生碰撞游离 (impact ionization)，就会生成很多的电子-空穴对 (electron-hole pair)。
这些电子-空穴对，有些会受到Gate端电压的吸引，而跑入栅极氧化层里，变成陷井电荷 (trapped charge) 或固定电荷 (fixed charge)，或是打断氧化层/硅界面上的键结，形成界面态 (interface states)； 有些是会跑入衬底 (substrate) 端，构成 substrate 电流。
种种上面提到的结果，都会对MOSFET器件的可靠度特性产生影响，降低其使用的寿命。[2]
参考文献
[编辑]外部链接
[编辑]- An article （页面存档备份，存于互联网档案馆） about hot carriers at www.siliconfareast.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- IEEE International Reliability Physics Symposium （页面存档备份，存于互联网档案馆）, the primary academic and technical conference for semiconductor reliability involving HCI and other reliability phenomena