NBTI效应的基本概念和机理

NBTI效应是指在高温下对PMOSFET施加负栅压而引起的一系列电学参数的退化（一般应力条件为125℃恒温下栅氧电场 ，源、漏极和衬底接地）。
NBTI效应的产生过程主要涉及正电荷的产生和钝化，即界面陷阱电荷 和氧化层固定正电荷 的产生以及扩散物质的扩散过程，氢气和水汽是引起NBTI的两种主要物质。传统的R-D模型将NBTI产生的原因归结于pMOS管在高温负栅压下反型层的空穴受到热激发，遂穿到硅/二氧化硅界面，由于在 界面存在大量的Si-H键，热激发的空穴与Si-H键作用生成H原子，从而在 界面留下悬挂键，而由于H原子的不稳定性，两个H原子就会结合，以氢气分子的形式释放，远离 界面向 /栅界面扩散，从而引起阈值电压的负向漂移。