The new quantitative model of influence of gate bias on the threshold shift of MOS-structures at the ionizing radiation which is based on the accounting of holes trapping in a thin border layer of gate dielectric on interface with a silicon substrate is developed. The model allows to describe the smooth growth of threshold shift with gate bias – approximately linear from a dose for a surface component and nonlinear for a volume component. The threshold shift at a negative gate bias is modelled on the basis of the accounting of holes generation at ionizing radiation in the border layer.

Разработана новая количественная модель термополевой нестабильности p-МОП-транзисторов при отрицательном смещении затвора. В основе модели лежит реакция депассивации поверхностных состояний на межфазной границе Si-SiO2 и водородосодержащих дырочных ловушек вблизи межфазной границы Si-SiO2 положительно заряженными ионами водорода H+, накапливающимися в p+-инверсном слое кремниевой подложки. Зависимости поверхностного и объемного зарядов в p-МОП-транзисторах от времени отрицательной термополевой нестабильности определяются кинетикой диффузии и дрейфа ионов H+ из кремниевой подложки к межфазной границе Si-SiO2. Влияние напряжения затвора на отрицательную термополевую нестабильность объясняется посредством влияния напряженности электрического поля на коэффициент сегрегации ионов H+ на межфазной границе Si-SiO2. Релаксация положительного объемного заряда, введенного в подзатворный диэлектрик при отрицательной термополевой нестабильности, описывается туннельной разрядкой оксидных ловушек электронами кремниевой подложки. Ключевые слова: МОП-транзистор, термополевая нестабильность, поверхностные состояния, оксидные ловушки, моделирование.