无结晶管中的负偏温度稳定性（NBTI）研究：表面电位和电场的关系

在反相工作模式下的晶体管中，当器件处于强反相偏置时，表面电位可以假定几乎恒定，而电场随着栅极电压的变化几乎线性变化。在本研究的焦点——无结晶管中，这种关系取决于器件的操作模式。当器件处于聚积状态时，即在平带以上偏置时，表面电位与电场之间的关系类似于反相工作模式晶体管中观察到的关系。然而，无结晶管主要是在部分耗尽状态下工作的。当器件在VTH和VFB之间偏置时，就会达到这种状态。当栅极电压略高于阈值时，远离表面形成导电通道，产生体导电。在这种情况下，绝对电场随着栅极电压的增加而降低，直到器件达到平带状态。因此，在部分耗尽的器件中，更大的绝对电场不一定意味着更强的NBTI效应，这已在[12]中证明。最近的研究甚至表明，JNT具有高的NBTI免疫力，这是由于接口附近的低电场所致[12]，[13]，这表明该器件可能在目前受到栅极电压应力的模拟应用中具有潜在的应用价值。

考虑到这些结果，本文旨在为理解影响JNT表现的NBTI的物理效应做出贡献。出于这个原因，我们首次评估了负偏温度稳定性如何影响不同温度和氧前体密度下p型无结晶纳米线晶体管的阈值电压变化（ΔVTH），以期将结果与器件物理相联系。整体分析是通过经过验证的三维数值模拟进行的。第II节介绍了测量器件的主要特征。第III节进行了实验分析，第IV节讨论了前体密度对NBTI的影响。第V节展示了操作温度的影响，第VI节展示了本研究的结论。