低温poly-Si TFTのホットキャリヤ効果による相互コンダクタンス,及びしきい値電圧の劣化 : LDD構造,及びSD(シングルドレーン)構造TFTの比較(低温または高温多結晶Siとアクティブマトリックス型ディスプレイ用薄膜トランジスタ論文特集)

概要

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LDD構造,及びSD構造(single-drain)n-チャネル低温poly-Si TFTについて,ストレス電圧V_<sg><V_<sd>の領域で系統的に電圧ストレスを印加してホットキャリヤ効果による素子劣化特性を比較した.両構造ともΔG_<mmax>,及びΔV_tは正孔基板電流が最大になるゲート電圧に対応したストレス電圧で最大になる.このストレス電圧(V_<sg>=3V, V_<sd>=12V)で,ストレス時間100秒の場合,LDD,SDそれぞれの構造で,ΔG_<mmax>は,6%,60%,ΔV_tは,120mV,10Vの劣化を示す.ΔG_<mmax>,ΔV_tともに,比較的短いストレス時間では,ストレス時間に対するn乗則のもと,n〜0.5の値を示し,それ以降は飽和する傾向を示す.これらの短いストレス時間の劣化は,ドレーン近傍のpoly-Si膜中の結晶粒界,及び/あるいはpoly-Si-ゲート酸化膜界面での界面準位の生成によるものと考えられる.ストレス印加時間とともに劣化が飽和する現象は,ドレーン近傍に生成される界面準位(負電荷)により,電子に対する電位障壁が増加し電子注入が減少するために,界面準位の生成が減少するためと推察される.
社団法人電子情報通信学会の論文
2002-07-25