Total Ionizing Dose Enhanced DIBL Effect for Deep Submicron NMOSFET

Liu, Zhangli; Hu, Zhiyuan; Zhang, Zhengxuan; Shao, Hua; Ning, Bingxu; Chen, Ming; Bi, Dawei; Zou, Shichang

doi:10.1109/tns.2011.2128887

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“…The STI-related charge trapping is among the most important DIBL factors [27]. In the proposed dipole theory [31], Q ot in the thick STI oxide terminates the drain-to-gate fringing field at the switched-off state. This decreased drain-to-gate coupling in turn enhances the drain-to-source coupling.…”

Section: F Drain-induced Barrier Loweringmentioning

confidence: 99%

Characterization of GigaRad Total Ionizing Dose and Annealing Effects on 28-nm Bulk MOSFETs

Zhang

Jazaeri

Pezzotta

et al. 2017

IEEE Trans. Nucl. Sci.

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This paper investigates the radiation tolerance of 28 nm bulk n-and pMOSFETs up to 1 Grad of total ionizing dose (TID). The radiation effects on this commercial 28 nm bulk CMOS process demonstrate a strong geometry dependence as a result of the complex interplay of oxide and interface charge trapping relevant to the gate-related dielectrics and the shallow trench isolation. The narrowest/longest-channel devices have the most serious performance degradation. In addition, nMOSFETs present a limited on-current variation and a significant offcurrent increase, while pMOSFETs show a negligible off-current change and a substantial on-current degradation. The postirradiation annealing annihilates or neutralizes oxide trapped positive charges and tends to partly recover the degraded device performance. To quantify the effects of TID and post-irradiation annealing, parameters including the threshold voltage, the free carrier mobility, the subthreshold swing, and the drain-induced barrier lowering are extracted.

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Section: F Drain-induced Barrier Loweringmentioning

confidence: 99%

Characterization of GigaRad Total Ionizing Dose and Annealing Effects on 28-nm Bulk MOSFETs

Zhang

Jazaeri

Pezzotta

et al. 2017

IEEE Trans. Nucl. Sci.

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“…It has been demonstrated that the positive charge trapping in the STI oxide enhances the DIBL effect by decreasing the drain to gate coupling, enhancing the electric field near the STI corners, and increasing the surface potential of the lowly-doped substrate along the STI oxide [14]. The radiation-enhanced DIBL effect is illustrated in Fig.…”

Section: B Radiation-enhanced Drain Induced Barrier Loweringmentioning

confidence: 95%

GigaRad total ionizing dose and post-irradiation effects on 28 nm bulk MOSFETs

Zhang

Jazaeri

Pezzotta

et al. 2016

2016 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop (NSS/MIC/R

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Abstract-The DC performance of both n-and pMOSFETs fabricated in a commercial-grade 28 nm bulk CMOS process has been studied up to 1 Grad of total ionizing dose and at post-irradiation annealing. The aim is to assess the potential use of such an advanced CMOS technology in the forthcoming upgrade of the Large Hadron Collider at CERN. The total ionizing dose effects show limited influence in the on-current of all the tested nMOSFETs. Nonetheless, the leakage current increases significantly, affecting the normal device operation of the nMOSFETs. These phenomena can be linked to the charge trapping in the oxides and at the Si/oxide interfaces, related to both the gate oxide and the shallow trench isolation oxide. In addition, it has been observed that the radiation-induced effects are partly recovered by the long-term post-irradiation annealing. To quantify the total ionizing dose effects on DC characteristics, the threshold voltage, subthreshold swing, and drain induced barrier lowering have also been extracted for nMOSFETs.

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“…Fonte: Autor A potência dissipada na condição de estado ligado denominada de "on-state" (P ON1 ) em função da resistência série de estado ligado (R ON ), e é dada pela equação (31) [64]. Este procedimento é utilizado para simular a condição de chave fechada [96].…”

Section: Lista De Símbolosunclassified

“…(off state) representada pela Figura 29 (c), na qual osterminais do SOI nMOSFET de fonte, porta e substrato são aterrados e o terminal de dreno é conectado a V DD (+5V), durante os procedimentos de radiação ionizantes. Através desta configuração é possível potencializar os efeitos das radiações ionizantes no SOI nMOSFET (os armadilhamentos de cargas positivas) através da presença campo elétrico longitudinal na região de canal (originado pela polarização de dreno do SOI nMOSFET).Este procedimento é utilizado para simular a condição de chave aberta[96]. Alguns ensaios mostram que a condição de polarização de estado desligado pode resultar em uma grande variação da tensão de limiar de um SOI MOSFET[97],[98].Este capítulo visa apresentar os procedimentos experimentais utilizados tanto para as caracterizações elétricas dos SOI MOSFETs, como para aplicação das doses de radiações ionizantes de raios-X.…”

unclassified

Efeitos das radiações ionizantes de raios-X no SOI nMOSFET com geometria de porta octogonal

Fino¹

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Antes de tudo agradeço ao Grande Arquiteto do Universo, por nos dar a oportunidade de aperfeiçoamento. Ao orientador e amigo, professor Doutor Salvador Pinillos Gimenez, por acreditar e lutar para que um curso "strictu sensu" de Mestrado e, principalmente, de Doutorado, fossem realizados por pessoas inseridas nas empresas brasileiras, na tentativa, mesmo que a longo prazo, de viabilizar as parcerias entre a academia e a indústria. Caro Prof. Salvador, muito obrigado por acreditar não só no MOSFET do tipo Octogonal, mas também em minha capacidade, mesmo que em alguns momentos limitada, mas que, com sua ajuda, foi equilibrada. Parabéns pelo respeito, ética e preocupação com o nível de formação dos seus orientandos, pois sei que para você nós somos mais do que meros alunos, somos praticamente filhos, e que levaremos as sementes da pesquisa para outros lugares.

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Total Ionizing Dose Enhanced DIBL Effect for Deep Submicron NMOSFET

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Characterization of GigaRad Total Ionizing Dose and Annealing Effects on 28-nm Bulk MOSFETs

Characterization of GigaRad Total Ionizing Dose and Annealing Effects on 28-nm Bulk MOSFETs

GigaRad total ionizing dose and post-irradiation effects on 28 nm bulk MOSFETs

Efeitos das radiações ionizantes de raios-X no SOI nMOSFET com geometria de porta octogonal

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