负偏温漂移 (NBTI) 对 MOS 器件特性的影响

通常会降低最终 MOS 器件特性的一个重要现象是负偏温漂移 (NBTI) [8]，它与制造过程中界面区域中氢原子的存在有关。由于门极偏压的应力作用，氢将与硅掺杂原子结合断裂 [9]，[10]，产生不完整的键，可以被通过通道流动的载流子占据。图 3 说明了这种现象的发生方式，它改变了晶体管的阈值电压，影响了它们的电学特性。反过来，VTH 的变化与被 Si-H 断裂键捕获的通道区域中空穴的数量成正比。因此，NBTI 效应在 p 沟道器件中特别重要，通常在 n 沟道器件中被衰减。断裂的连接作为陷阱，有助于改变阈值电压和减少迁移率 [11]，并与靠近界面的氧空位前体密度 (N0) 有关。此外，由于施加到器件端子的应力，该效应取决于时间 [9]。随着时间的推移，NBTI 的发生会导致 VTH 的绝对值增加，从而在相同的门极偏压下引起漏极电流 (IDS) 的降低。