半導(dǎo)體器件物理課件chapter

第十四章不揮 雙極 揮發(fā) 非揮發(fā) 不揮 器結(jié)構(gòu)分類雙介質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)本質(zhì)：增強(qiáng)型絕緣柵電荷的存貯特性（快、效率高）電荷保持特性（長時(shí)間不泄漏）耐久性（反復(fù)寫擦，特性 ）電荷擦除特性（能量低，最好用電方法擦除）14.1浮柵結(jié)一、（基本型）浮柵雪崩注入寫入（存入電荷）加大的VDS，使漏結(jié)區(qū)耗盡層表面處雪崩擊穿，產(chǎn)生電子－空穴對。浮柵相對漏區(qū)為正電位，故電子越過SiO2-Si界面存入電荷泄漏的原因：F-N隧穿可可見，加上適當(dāng)?shù)淖x出電壓，則可區(qū)分1和01紫外線輻照，電子獲及能量，經(jīng)SiO2進(jìn)入襯底（紫外線光子能量4.9eV,多晶硅－SiO24.3eV）。2X射線SiO2中產(chǎn)生電子－空穴對，其中空穴進(jìn)入浮柵與電子中和（x射線能量>SiO2的Eg（8eV)。(注：存入電子后，相當(dāng)于加上負(fù)柵壓，浮柵電位比半導(dǎo)體內(nèi)低二、a）（基本的）疊柵雪崩注入半導(dǎo)體1tQ(t)[J1(E1)J2(E20 Qd2存入電荷后閾值電壓變化的變化量Qd2VT

充電2變化VTQ很小，E1基本不變，使J1基本不變，故Q隨t而；當(dāng)Q增大到E1時(shí)，J1Q(t)變緩慢。+VGE1J1+VGE1J1QVTE2明顯J2QVT2讀出當(dāng)存入電子后（負(fù)電荷），即需VT。若加一定3電荷或：加-VG，使電子隧穿進(jìn)入襯底（效果較差）寫入讀出原理（與(a)相同清除2、疊柵正向利用襯底n＋p結(jié)正1寫入電子從n＋型襯底注入p型外延層SiO2浮柵。注：、＋2所需VT；無Q時(shí)，VT低。加適當(dāng)VR，可判斷“1”和“0”狀3）疊柵溝道注入結(jié)構(gòu)寫加+VG形成溝道。加大+VD，使溝道電場強(qiáng)度增強(qiáng)，形成熱Si+VG。讀+G，可判斷和。清除漏（或源）結(jié)反將浮柵的電子發(fā)射到漏（或源）區(qū)（隧穿效應(yīng)）4實(shí)際用于構(gòu)成EAROM（電可改寫編程的只 器目的：防止過擦除時(shí)，因浮柵荷正電荷而出現(xiàn)反型層，破壞增強(qiáng)型工作；部分覆蓋時(shí)，即使過擦除而出現(xiàn)反型層，但對G）。目的：使在漏端附近區(qū)域的電子流密度，有利于的浮柵注入。在溝道區(qū)外的源區(qū)有一個(gè)用于擦除的小覆蓋區(qū)（浮柵和目的：清除時(shí)，加適當(dāng)VDS,可使14.2雙介質(zhì)不揮 寫阻率，電位，當(dāng)電位降至與漏或源 位時(shí)，電子隧SiO2Si3N4，在SiO2-Si3N4界面及Si3N4體內(nèi)的陷 （當(dāng)G極加正偏壓時(shí)，有利于表面雪崩擊穿及牽引電子注也可用隧穿效應(yīng)，使電子從襯底隧穿進(jìn)入SiO2Si3N4，但效清讓電子從Si3N4發(fā)射到襯底。（G極負(fù)電位，B極地電位讀放出VT的絕對值，即VT向負(fù)方向移動(dòng)。加SiO2NMOS：SiO2薄，寫入電壓低，速度快，但保持時(shí)（F-N隧穿FAMOSSiO2厚，寫入電壓高，速度慢，但保持時(shí)間長，提高寫入速度的一種結(jié)構(gòu)在兩介質(zhì)界面處摻雜（如鎢），界面陷阱密度，速 開發(fā)高介電常數(shù)材料作介質(zhì)II二、電荷輸運(yùn)厚SiO2（50?），間接隧穿（F-N隧穿）。電子從SiO2（及兩介質(zhì)界面）層在電場作用下，依靠場助熱發(fā)射（F-P發(fā)射）阱熱激發(fā)Si3N4跳躍

從界面陷穿S