一般常用达到击穿的电荷Qbd来评价氧化层的质量。 对薄氧化层，可以用达到击穿的时间tbd即氧化层的 寿命来反映薄氧化层的时变击穿(TDDB;Time Depedent Dielcetric Breakdown)特性 G·xef tbd=To·exp Vox Vox是加在氧化层上的电压，xeff是有效氧化层厚度， 它反映了物理上氧化层最薄弱处的厚度，也包含了 Si-SiO,界面或氧化层内的缺陷造成局部电荷俘获率提 高或使Si-SO,势垒高度下降的作用。G和τ是反映 ln(td)与电场强度的倒数1/E成线性关系的斜率和截距， 它们是与温度有关的常数，室温下， G≈360MW/cm ≈1×1011s
• 一般常用达到击穿的电荷Qbd来评价氧化层的质量。 对薄氧化层，可以用达到击穿的时间tbd即氧化层的 寿命来反映薄氧化层的时变击穿(TDDB; Time Depedent Dielcetric Breakdown)特性 VOX是加在氧化层上的电压，xeff是有效氧化层厚度. 它反映了物理上氧化层最薄弱处的厚度，也包含了 Si-SiO2界面或氧化层内的缺陷造成局部电荷俘获率提 高或使Si-SiO2势垒高度下降的作用。 G和τ0是反映 ln(tbd )与电场强度的倒数1/E成线性关系的斜率和截距. 它们是与温度有关的常数,室温下， G 360MV cm s 11 0 1 10 OX ef bd V G x t exp 0
G In(tpd)=In(to)+ GXeff In(to)+ E ff 在半对数坐标中，氧化层寿命与外加偏压成反比 即与有效电场成反比，比例系数为G。 1 10年本征寿命 V= X 是 的的 7.6nm .5nm 很像这个函 6.2nm 5.1nm 数形状吧？ 击穿数据 模型 2 6 7 8 1011 lx /V 图2.氧化层寿命与氧化层电压的关系
• 在半对数坐标中，氧化层寿命与外加偏压成反比 ，即与有效电场成反比，比例系数为G。 • 图2.l氧化层寿命与氧化层电压的关系 x y 1 很像这个函 数形状吧？
TDDB效应限制了氧化层厚度的减小 要使氧化层有30年的寿命，氧化层中的最大电场强 度就不应超过8 MIV/cm。 对于5V工作电压（若考虑到电压的起伏，最大电压可 能达到5.5V),氧化层厚度不能小于1lnm;对于3.3V 允许氧化层厚度减小到6.5nm;对于2.5V则要求氧化 层厚度至少4.5nm; 当电源电压降到1V,氧化层的 最小厚度是2nm。 实际的氧化层中总是存在缺陷，因为缺陷的存在使 氧化层的击穿电场强度降低30%左右。实际允许的氧 化层电场强度在5—5.5MN/cm
图2.2给出了要求30年寿命情况下允许的氧化层最 小有效厚度与工作电压的关系。 14 8 30年寿命 13 25C 12 125℃ 11 09 8 O一2V/s压降速率的Vbd 一O-10V/s压降速率的Vd 6 4 5 6 Vax/V 图2.2 有效氧化层厚度与工作电压的关系
• 图2.2给出了要求30年寿命情况下允许的氧化层最 小有效厚度与工作电压的关系
。问题：SO2本征击穿的临界电场强度约为： ·A.1.0MV/cm B.1.5MV/cm 。C.5.0MV/cm 。D.10.0MV/cm
• 问题：SiO2本征击穿的临界电场强度约为： • A. 1.0MV/cm • B. 1.5MV/cm • C. 5.0MV/cm • D. 10.0MV/cm