Degradació de transistors nmos per efecte de portadors calents

Resumen

El objetivo de este trabajo es el estudio de la degradación por efecto de portadores calientes experimentada por transistores NMOS de diferentes tecnologías CMOS micrónicas y submicrónicas. En primer lugar, y utilizando resultados de simulación tecnológica y eléctrica de los dispositivos, se realiza una aproximación a los principales fenómenos relacionados con la generación de portadores calientes, las estructuras de drenador gradual, la degradación de los transistores NMOS y las principales técnicas que permiten la caracterización de ésta. En segundo lugar, se procede al estudio del envejecimiento registrado por los transistores NMOS micrónicos, analizando y discutiendo los diferentes mecanismos que conducen a la degradación de los dispositivos bajo las diversas condiciones de estrés eléctrico. En partícular, se analiza en profundidad un modo de degradación caracterizado por un inusual aumento de la trasnconductancia de los dispositivos. En tercer punto, se analiza y discute la degradación registrada por transistores NMOS de arquitecturas LDD i LATID de un amplio rango de longitudes aubmicrónicas. Dentro de este apartado, se estudian en primer lugar los efectos de la degradación bajo la condición de máxima corriente de substrato, determinando y extrapolando los tiempos de vida asociados a las diferentes arquitecturas y longitudes de transistor. En segundo lugar, y haciendo uso de la técnica de charge pumping para la determianción de la densidad media de estados de interficie a lo largo del canal, se discuten los mecasnimos de degradación bajo los diferentes regímenes de puerta. Finalmente, se demuestra que la ejecución de cortas etapas de inyección de electrones y huecos permite revelar la presencia de una cantidad significatiava de daño generado durante laos regímenes a tensiones de puerta más bajas, el cual permanecía oculto a una simple caracterización I-V. Por otro lado, la ejecución