兩種模型的對比分析。陽極空HB48-0.5-A穴注入(AHI,Anode Ho⒗習cction)模型,即1/E模型,該模型認為擊穿時間與氧化層電場的倒數(shù)有關(guān),應力條件下,柵電流通常是FN電流,FN隧穿載流子導致介質(zhì)膜的擊穿。

   該模型的原始概念出現(xiàn)于19刀~1988年之間,在1985~1998年時期,采用表面等離子激發(fā)給出了陽極空穴注入的理論解釋。1986年,C.Hu提出柵氧擊穿時存在恒定的空穴流量與氧化層電場無關(guān),且空穴流量G=0.1c/cm2,修改過的AHI模型于1998~2000年之間開始出現(xiàn)。

   不足之處在于AHI模型不能解釋缺陷產(chǎn)生率的絕對數(shù)值,對于PMOsFET,襯底空穴注入應力模式,氧化層保持在低場條件下,其擊穿時的空穴流量佛比AHI模型計算值大8個數(shù)量級。另外,低壓下測量的襯底(空穴)電流可能存在其他的來源,如襯底存在的電子/空穴對的產(chǎn)生――復合、光子激發(fā)、其他缺陷導致的泄漏電流等。

   “熱化學”模型,即E模型,該模型認為擊穿時間與氧化層電場成正比例關(guān)系。實驗上壽命時間與E模型符合得非常好,得到了工業(yè)界的廣泛認同。不足之處在于,襯底熱電子注入實驗發(fā)現(xiàn)擊穿電荷(么d)與電子的能量而不是氧化層電場相關(guān)。另外,傳統(tǒng)的FN應力中,利用不同性質(zhì)摻雜的陽極得到的數(shù)據(jù)也顯示出該模型不準確。原因在于非晶s⒑2中存在氧空穴,會出現(xiàn)⒏―si弱鍵。于是,電場會降低斷鍵所需的激活能,使得退化速率成指數(shù)增加。si―Si弱鍵斷裂后出現(xiàn)sP2雜化,出現(xiàn)空穴陷阱。

   1/E模型一般應用于厚氧化層、高氧化層電場;而E模型一般應用于薄氧化層、低氧化層電場。