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金属诱导横向晶化N型多晶硅薄膜晶体管同步交流电应力条件下的退化研究

张猛;王明湘

  用在LCD驱动电路中的多晶硅薄膜晶体的栅漏端通常会遭受动态应力。对于栅端脉冲引起的多晶硅薄膜晶体管退化已经被广泛研究,而对于同步栅端和漏端脉冲应力条件下的器件退化研究极少被报道。本文研究金属诱导横向晶化N型多晶硅薄膜晶体管同步交流电压应力条件下的退化。研究发现器件开态退化在低频同步脉冲条件下,主要由自加热效应主导,该自加热效应和脉冲的高电平相关;而在高频同步脉冲条件下,该热载流子效应主导,并且此时的热载流子效应和脉冲转变时间相关。而器件关态的退化主要由动态热载流子效应主导并且和频率无关。首次发现动态热载流子效应和脉冲下降沿无关而和上升沿相关。在脉冲上升沿期间,耗尽区中的载流子暴露在由栅脉冲调制的耦合电场下获得能量从而形成热载流子。然而在脉冲下降沿期间,热载流子效应被在自加热效应屏蔽。在同步应力下,器件饱和被证实为热载流子效应发生的必要条件。本文提出的器件退化模型在不同实验条件下得到了验证。……