ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekov10.31143/2221-7789-2024-2-27-32AHUZNVikbgu-94Research ArticleФизикаPhysicsСНИЖЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНЖЕКЦИИ ГОРЯЧИХ НОСИТЕЛЕЙ АКЦЕПТОРНЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ ПОЛИКРЕМНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ЗАТВОРА КМДП СТРУКТУРREDUCING THE EFFECT OF INJECTION OF HOT CARRIERS BY ACCEPTOR ALLOYING OF POLYSILICON GATE ELECTRODES OF THE MIS STRUCTURESЧеркесоваН. В.CherkesovaN. V.natasha07_2002@mail.ruМустафаевГ. А.MustafaevG. A.natasha07_2002@mail.ruМустафаевА. Г.MustafaevA. G.natasha07_2002@mail.ruКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова1Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. BerbekovДагестанский государственный университет народного хозяйстваDagestan State University of National Economy2024300620241422732Copyright © Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., 20242024Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г.Cherkesova N.V., Mustafaev G.A., Mustafaev A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/94

Разработана технология формирования КМДП структур, в котором оба типа полевых транзисторов имеют p+-легирование поликремниевых электродов затвора. Проведено исследование предпороговых характеристик и ВАХ стока для полевых транзисторов со скрытым n-каналом и затвором из p+-поликремния и зависимости тока стока и динамической проводимости от длины канала полевых транзисторов со скрытым n-каналом. Показано, что эти приборы характеризуются снижением порогового напряжения при уменьшении толщины окисла затвора от 17,5 до 11 нм и возрастанием динамической проводимости. Показано, что высокие значения эффективной подвижности электронов, тока стока в насыщении и динамической подвижности для полевых транзисторов со скрытым n-каналом и затвором из p+- поликремния обусловлены уменьшением рассеяния электронов на поверхности раздела Si/SiO2, а небольшое увеличение глубины пика поля в структуре полевых транзисторов уменьшает скорость деградации под воздействием горячих электронов, инжектируемых через поверхность раздела Si/SiO2.

A technique for forming CMIS structures has been devised, in which both types of field-effect transistors contain polysilicon gate electrodes doped with p+-doping. The pre-threshold and flow characteristics of fieldeffect transistors with a hidden n-channel and a gate made of p+-polysilicon were investigated, as well as the dependence of the drain current and dynamic conductivity on the channel length of field-effect transistors with a hidden n-channel. It is demonstrated that these devices have a lower threshold voltage as the thickness of the gate oxide is reduced from 17.5 to 11 nm, as well as an improvement in dynamic conductivity. It is demonstrated that the high values of effective electron mobility, saturation drain current, and dynamic mobility for field-effect transistors with a hidden n-channel and a gate made of p+-polysilicon are due to a decrease in electron scattering at the Si/SiO2 interface, and a slight increase in the depth of the field peak in the structure of field-effect transistors reduces the rate of degradation under the influence of hot electrons injected through the Si/SiO2 interface.

имплантация примесейполикремнийэффекты короткого каналаконцентрация примесиинжекции горячих носителейизолирующий слойдинамическая проводимостьпороговое напряжениедлина каналаimplantation processpolysiliconeshort-channel effectdopant concentrationhot-carrier injectioninsulating coursedynamic conductivityvoltage thresholdchannel lengthReferencesКрасников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП- транзисторов. М.: Техносфера, 2011. 800 с.Krasnikov G.Ya. Design and technological features of submicron MOS transistors. M.: Tekhnosfera, 2011. 800 p.Мустафаев Г.А, Черкесова Н.В. Проектирование элементов цифровых МДП-схем устойчивых к воздействию дестабилизирующих факторов: учебное пособие. Нальчик, 2020. 95 с.Mustafaev G.A., Cherkesova N.V. Design of elements of digital MOSFET circuits resistant to the effects of destabilizing factors: a textbook. Nalchik, 2020. 95 p.Зятьков И.И. Базовые процессы планарной технологии [Электронный ресурс]: электронное учебное пособие. 2018. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).Zyatkov I.I. Basic processes of planar technology [Electronic resource]: an electronic textbook. 2018. 1 elektron. opt. disk (CD-ROM).Зи С. Технология СБИС. М.: Мир, 1986. 404 с.Zi S. Technology of VLSI. M.: Mir, 1986. 404 p.Takeda E., Suzuki N., Hagiwara T. Device Performance Degradation to Hot-Carrier Injection at En- ergies Below the Si-SiO2 Energy Barrier // Proc. Intl. Electron Devices Meeting. 1983. P. 396–399.Takeda E., Suzuki N., Hagiwara T. Device Performance Degradation to Hot-Carrier Injection at En- ergies Below the Si-SiO2 Energy Barrier // Proc. Intl. Electron Devices Meeting. 1983. P. 396–399.Guerin C., Huard V., Bravaix A. The Energy-Driven Hot-Carrier Degradation Modes of nMOSFETs IEEE // Transactions on Device and Materials Reliability. 2007. V. 7, N 2. Р. 225–235.Guerin C., Huard V., Bravaix A. The Energy-Driven Hot-Carrier Degradation Modes of nMOSFETs IEEE // Transactions on Device and Materials Reliability. 2007. V. 7, N 2. Р. 225–235.Ioannou D.P., Ioannou D.E. Some issues of hot-carrier degradation and negative bias temperature in- stability of advanced SOI CMOS transistors // Solid State Electron. 2007. V. 51, N 2. P. 268–277.Ioannou D.P., Ioannou D.E. Some issues of hot-carrier degradation and negative bias temperature in- stability of advanced SOI CMOS transistors // Solid State Electron. 2007. V. 51, N 2. P. 268–277.Патент РФ № 2757539. Способ изготовления мелкозалегающих переходов / Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Черкесова Н.В., Мустафаев А.Г.Patent of the Russian Federation No. 2757539. Method of manufacturing shallow-lying junctions / Mustafaev G.A., Mustafaev A.G., Cherkesova N.V., Mustafaev A.G.Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев A.Г. Исследование возможности снижения сопротив- ления контактов и межсоединений формированием двухслойных W/WSiх электродов затвора // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. 2023. Т. 13, № 3. С. 55–58.Cherkesova N.V., Mustafaev G.A., Mustafaev A.G. Research of the possibility of reducing the resistance of contacts and interconnects by forming two-layer W/WSi gate electrodes // Izvestiya of the Kabardino-Balkarian State University. 2023. Vol. 13, No. 3. Pp. 55–58.Патент РФ № 2757177. Способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками / Мустафаев Г.А., Хасанов А.И., Мустафаев А.Г., Черкесова Н.В., Мустафаев А.Г. Опубл. 11.10.2021 г. Бюл. № 29.RF Patent No. 2757177. Method of manufacturing a semiconductor device with multilayer conductors / Mustafaev G.A., Khasanov A.I., Mustafaev A.G., Cherkesova N.V., Mustafaev A.G. Publ. 11.10.2021. Bull. No. 29.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.