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| 講演名 | 2015-01-27 15:30 ［招待講演］n型トンネルトランジスタにおけるPBTI寿命の正確な予測 ○水林 亘・森 貴洋・福田浩一・柳 永勛・松川 貴・石川由紀・遠藤和彦・大内真一・塚田順一・山内洋美・森田行則・右田真司・太田裕之・昌原明植（産総研）  SDM2014-143 |
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| 抄録 | （和） | high-kゲート絶縁膜を有するn型トンネルFinFETs（TFETs）のPBTI特性を系統的に調べた。n型TFETsのPBTI劣化は、サブスレッショルドスロープへは影響せず、しきい値電圧のみ正方向へシフトする。n型TFETsにおけるPBTIストレスにより変化したしきい値電圧（ΔVth）の活性化エネルギーは、n型FinFETsとほぼ同じである。このことは、n型TFETsのPBTI劣化が、n型FinFETsとほぼ同じメカニズムで起こっていることを意味する。さらに、n型TFETsにおいてn+ドレインに正バイアス（+0.5V、動作状態相当）を印加した場合、PBTI寿命は通常のストレス印加（p+ソースとn+ドレイン共にグランド。）に比べ劇的に改善する。これは、PBTI劣化が主にn+ドレインからのキャリア注入によって引き起こされることと関係している。（ドレインに正バイアスを印加するとキャリア注入が抑制されるためである。）従って、n型TFETsのPBTI寿命を正確に予測するには、動作状態を想定してドレインにバイアスを印加する必要がある。 |
| （英） | The positive bias temperature instability (PBTI) characteristics for n-type fin-channel tunnel FETs (TFETs) with high-k gate stacks have been thoroughly investigated and compared with conventional FinFETs. The subthreshold slope (SS) is not degraded at all while the threshold voltage (Vth) shifts in the positive direction by the PBTI stress. The activation energy of Vth for TFETs is almost the same as FinFETs, indicating that the PBTI mechanism for TFETs is almost the same as FinFETs. It was found that, by applying a positive bias to the n+-drain (normal operation condition), the PBTI lifetime is dramatically improved as compared with that in the conventional stress test (both the p+-source and n+-drain are grounded). This is because carrier injection from the n+-drain is the main cause of the PBTI, especially for n-type TFETs. Thus, the realistic impact of the PBTI is significantly mitigated for n-type TFETs. | |
| キーワード | （和） | n型トンネルFinFETs / しきい値電圧 / PBTI / 動作寿命 / 活性化エネルギー / / / |
| （英） | N-Type Tunnel FinFETs / Threshold Voltage / PBTI / Lifetime Prediction / Activation Energy / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 421, SDM2014-143, pp. 33-36, 2015年1月. | |
| 資料番号 | SDM2014-143 | |
| 発行日 | 2015-01-20 (SDM) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SDM2014-143 |
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