Impact of total ionizing dose irradiation on electrical property of ferroelectric-gate field-effect transistor
Impact of total ionizing dose irradiation on electrical property of ferroelectric-gate field-effect transistor
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总电离剂量辐照对铁电栅场效应晶体管电性能的影响
DOI：
10.1063/1.4878416
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发表时间：
2014-05
影响因子：
3.2
通讯作者：
Y. C. Zhou
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
H. X. Guo;H. Ding;J. W. Chen;Y. C. Zhou
制造并表征了在硅衬底上具有 300 nm 厚的 SrBi2Ta2O9 铁电薄膜和 10 nm 厚的 HfTaO 层的 P 型沟道金属-铁电-绝缘体-硅场效应晶体管 (FET)。然后以三个剂量水平的步骤对制备的 FeFET 进行 60Co 伽马射线照射。在室温下退火 1 周后，观察到辐射引起的 FeFET 电特性退化。讨论并模拟了可能的辐照诱导降解机制。所有辐照实验结果表明，在强辐照剂量和/或长辐照时间下，所制造的用于非易失性存储器应用的 FeFET 的稳定性和可靠性将变得不可控。
P-type channel metal-ferroelectric-insulator-silicon field-effect transistors (FETs) with a 300 nm thick SrBi2Ta2O9 ferroelectric film and a 10 nm thick HfTaO layer on silicon substrate were fabricated and characterized. The prepared FeFETs were then subjected to 60Co gamma irradiation in steps of three dose levels. Irradiation-induced degradation on electrical characteristics of the fabricated FeFETs was observed after 1 week annealing at room temperature. The possible irradiation-induced degradation mechanisms were discussed and simulated. All the irradiation experiment results indicated that the stability and reliability of the fabricated FeFETs for nonvolatile memory applications will become uncontrollable under strong irradiation dose and/or long irradiation time.
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