所謂熱載流子是指其能量比費(fèi)米能級(jí)大幾個(gè)KT以上的載流子。這些載流子與晶格不處于熱平衡狀態(tài)， A7811當(dāng)其能量達(dá)到或超過(guò)Si-Si0。界面勢(shì)壘時(shí)(對(duì)電子注入為3.2eV，對(duì)空穴注入為4. 5eV)便會(huì)注入氧化層中，產(chǎn)生界面態(tài)、氧化層陷阱或被陷阱所俘獲，使氧化層電荷增加或波動(dòng)不穩(wěn)，這就是熱載流子效應(yīng)( Hot Carrier Effect)。由于電子注入時(shí)所需能量比空穴低，因此一般不特別說(shuō)明的熱載流子多指熱電子。它對(duì)不同器件造成不同的可靠性問(wèn)題。

   熱載流子效應(yīng)會(huì)引起電流增益下降和PN結(jié)擊穿電壓的蠕變。前已述及，Q．。的存在使晶體管hFE下降并產(chǎn)生l/f噪聲。隨著Q．。的增加，情況將進(jìn)一步惡化甚至導(dǎo)致器件失效。

   當(dāng)PN結(jié)發(fā)生表面雪崩擊穿時(shí)，載流子不斷受到勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)的作用而加速，有可能注入附近的S102中并為陷阱所俘獲。注入載流子可為電子，也可為空穴，與Si02中電場(chǎng)的方向有關(guān)。如注入熱載流子后使PN結(jié)表面勢(shì)壘區(qū)寬度變窄，擊穿電壓降低；反之，則擊穿電壓增高，使擊穿電壓隨時(shí)間變化，此即擊穿電壓的蠕變。

   2．MOS器件

   隨著溝道電流增加，熱載流子增加，注入氧化層中使Qi．及Q。。增加，這使MOS器件的平帶電壓V FB、閾值電壓VT漂移，跨導(dǎo)g。減小，變化達(dá)到一定數(shù)值即引起失效。

  圖4.6給出了熱載流子效應(yīng)引起器件的J—V特性的變化情況。