TCAD modeling of Low frequency noise (LFN) in MOSFET transistors.

A causa della scalata dei transistor MOSFET negli ultimi decenni, è aumentata la richiesta di comprendere i vari fattori che influenzano la loro affidabilità. Uno di questi fattori è il rumore. In questo contesto, il presente stage si concentra sulla simulazione del rumore a bassa frequenza (LFN) e del rumore telegrafico casuale (RTN) utilizzando strumenti di simulazione TCAD (Technology Computer Aided Design) per riprodurre le misure di rumore già effettuate sui transistor MOSFET. Poiché il rumore a bassa frequenza e il rumore telegrafico casuale sono generati dalla cattura e dall'emissione di portatori di carica in trappole all'interno dell'ossido di gate e sulle interfacce, la descrizione accurata di queste trappole è fondamentale per comprendere il comportamento del rumore. Nelle simulazioni del rumore telegrafico casuale, viene implementata una singola trappola all'interno dell'ossido di gate e il comportamento del rumore viene studiato in base all'impatto della posizione della trappola lungo l'ossido. È emerso che i tempi di cattura e di emissione della trappola dipendono dalla sua posizione lungo lo spessore dell'ossido e dalla tensione del gate. Nella simulazione del rumore a bassa frequenza, sono state determinate le distribuzioni delle trappole sia spaziali che energetiche per due tipi di MOSFET: MOSFET non a nitruro e MOSFET a nitruro. È emerso che il processo di nitrurazione induce trappole aggiuntive all'interno dell'ossido di gate dello stesso tipo e con gli stessi livelli energetici delle trappole esistenti nei MOSFET non al nitruro.