11、浮栅器件紧凑模型：从模拟到可靠性预测与统计分析

浮栅器件紧凑模型：从模拟到可靠性预测与统计分析

在半导体领域，浮栅（FG）存储器件的研究一直是热点。其紧凑模型（CM）不仅能模拟器件在读写和擦除等操作下的电气行为，还能对器件可靠性进行预测，并分析器件参数统计特性对性能的影响。

1. CHE电流模拟与特性分析

在模拟通道热电子（CHE）电流时，隧道概率项起着关键作用。当忽略隧道概率项时，模拟的CHE电流会趋近于幸运电子模型（LEM）的结果。这使得与经典的LEM公式相比，某些公式（如公式(27)）的使用效果不佳，因为LEM公式具有解析性且易于实现。

从图4 - 12的CHE电流模拟结果来看，随着在ICHE计算中引入更多近似，模拟的CHE电流在高VG时呈现出经典的“钟形”下降趋势，这是长沟道MOSFET中CHE电流的典型特征。然而，在现代超大规模集成电路（VLSI）器件中，CHE电流在VG增加时并不会下降，反而在高VG时仍会略有上升。这是因为在缩小尺寸的器件中，漏极区域的氧化物电场更大，增强了隧道概率，从而补偿了由于栅极电压增加导致横向电场减小而引起的热电子分布高能尾部的强烈减少。因此，为了准确建模CHE电流，隧道概率不能被忽略。

模拟情况	CHE电流特征	原因
忽略隧道概率项	趋近LEM结果	LEM公式解析性强、易实现
引入更多近似（长沟道MOSFET）	高VG时呈“钟