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文檔簡介
Electronsareinjectedbytunnelingintotheconductionbandoftheoxidethroughthe triangularbarrier.
ThetunnelingprobabilityrapidlyrisesasEOX(theelectricfieldacrossthe
oxide= VOX/tOX)increasesbecausethetunnelingdistancebecomessmallerasEoxincreases.2.1Fowler-Nordheim(F-N)TunnelingHotElectronInjectionFowler-NordheimTunnelingOver
theenergybarrierThroughtheenergybarrier TodeterminetheprobabilityofanelectronexhibitingF-Ntunnelingthroughabarrier, Schr?dinger’sequationissolvedforatriangularbarrier,usingWKBapproximation.
Thenthetunnelingcurrentis ………..(2.1) F-Nplot(logJ/EOX2
vs.1/EOX)givesastraightlineandwecancalculate thebarrierheight,too.
Eq(2.1)canberewrittenas ………..(2.2)wherethepre-exponentCandslopeinF-Nplotaregivenby …..(2.3a)
…..(2.3b)Ex)Whenm*=0.5mandB=3.2eVandtheMOScapacitorsizeis100100m2, thegatecurrentis
EOX I 5MV/cm : 5.8210-22A 6MV/cm : 8.4310-18A 7MV/cm : 8.2810-15A 8MV/cm : 1.5110-12A 9MV/cm : 8.8710-11A 10MV/cm : 2.3610-09A
Thus,theF-Ntunnelingcurrentbecomesmeasurableattheelectricfieldstrengthover7MV/cm.
assumingthatpolyandsiarepinnedtobandedges underhighgatevoltage. I-Vcurvesfora8nmMOSgateoxide.CurvesBandCindicateahigherseriesresistancethancurveA.F-Np
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