多晶硅薄膜晶体管低频噪声的建模与表征

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本文主要建立了一个新的关于多晶硅薄膜晶体管的1/f噪声模型。不同于之前的噪声模型,该模型充分考虑了多晶硅晶粒间界的效应,认为多晶硅晶界耗尽区内的晶粒陷阱态随机捕获发射沟道反型载流子,导致载流子数目和载流子有效迁移率的涨落,引起沟道电流噪声。因为晶粒陷阱态分布在晶界耗尽区内的不同位置,载流子隧穿距离的变化则可以解释1/f噪声比较宽的电荷捕获时间常数分布。实验成功测得准分子激光退火和金属诱导结晶两种工艺的多晶硅薄膜晶体管的噪声数据,模型在低漏电流区与实验数据拟合很好,说明1/f噪声主要来源于反型载流子与晶界耗尽区内陷阱态的电荷交换。而在高漏电流区,模型拟合要低于实验数据,说明反型载流子与栅氧陷阱态的电荷交换成为引起1/f噪声的主导机制。通过该模型可以得到晶粒内部有效陷阱态密度,从而对多晶硅薄膜晶体管器件质量的评估提供了一个可行的方法。

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作者
王明;
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作者单位

苏州大学;

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授予单位苏州大学;
学科微电子学与固体电子学
授予学位硕士
导师姓名王明湘;
年度 2014
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类设计与计算;
关键词
薄膜晶体管; 多晶半导体; 晶粒陷阱; 电荷交换;

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