MOS晶体管击穿特性研究

tonyplot mos1.log -set mos1_log.set tonyplot mos1_1.str -set mos1_1.set

quit

四、结果与讨论

首先，对衬底掺杂浓度对击穿电压的影响进行了研究，

将init silicon c.boron=1.0e16 orientation=100 two.d 语句中的浓度参数进行了调整 分别使c.boron=1.0e15 和c.boron=1.0e17 经过仿真可得到一组图像：

c.boron=1.0e15 c.boron=1.0e16 c.boron=1.0e17

1e15

1e16

5

1e17

而后研究了栅氧厚度对击穿电压的影响，栅氧厚度可通过Optimizer选项修改，通过优化过程，将扩散过程语句diffus time=11 temp=925.727 dryo2 press=0.982979 hcl.pc=3分别改为diffus time=11 temp=985.969 dryo2 press=1.12818 hcl.pc=3 和diffus time=11 temp=865.817 dryo2 press=0.944327 hcl.pc=3 得到了氧化层厚度200?和50?，并得到击穿特性如图：

100 ? 200 ? 50 ?

50 ? 6

100? 200 ?

五、总结

此次验证的是MOSFET漏源极击穿特性，当源极与衬底相连时，漏源电压VDS对漏PN结是反向电压。当VDS增加到一定程度时漏PN结就会发生雪崩击穿。雪崩击穿电压的大小由衬底掺杂浓度和结深决定。当衬底的电阻率大于 1Ω·cm时，BVDS就不再与衬底材料的掺杂浓度有关，而主要右栅极电压的特性、大小和栅氧化层的厚度决定。

源漏穿通

如果MOSFET的沟道长度较短而衬底电阻率较高，则当VDS增加某一数值时，虽然漏区与衬底间尚未发生雪崩击穿，但漏PN结的耗尽区却已经扩展到与源区相连接了，这种现象称为漏源穿通。发生漏源穿通后，如果VDS继续增加，源PN结上会出现正偏，使电子从源区注入沟道。这些电子将被耗尽层区内的强电场扫入漏区，从而产生较大的漏极电流。使漏源两区发生穿通的漏源电压称为穿通电压，记为VpT。沟道长度越短，衬底电阻率越高，穿通电压就越低。

源漏击穿电压是由漏PN结雪崩击穿电压和穿通电压两者中的较小者决定的。源漏穿通限制了MOSFET的沟道长度不能太短，否则会使BVDS降得太低。因此在设计MOSFET时必须对漏源穿通现象予以足够的重视。

注① ：由于预击穿漏电流非常低，有必要收紧对当前的收敛公差。参数设置方法climit = 1E-4网格 注② ：设置漏一个遵守5.0e-7A/um限制（此处使用1e-7，有的使用了1e-10，根据需要设置）。一旦

崩溃点到达，遵守限制击穿模拟停止模拟。这是一个计算时间的问题。通常是不值得的CPU花费时间。

因为自己在仿真时使用软件要计算很久，参考资料获得限制方法。

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