Evaluation of the pre-irradiation electrical characteristics of the RadFET dosimeters with diverse gate oxides by TCAD simulation program

Authors : Ayşegül KAHRAMAN, Ercan YILMAZ

Pages : 1258-1265

Doi:10.16984/saufenbilder.337279

View : 16 | Download : 10

Publication Date : 2017-12-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmanın amacı, kapı oksiti yüksek-k’lı dielektriklerden oluşan RadFET dozimetrelerinin ışınlama öncesi eşik gerilimlerini belirlemek ve sonuçları, kapı oksiti SiO 2 ’den oluşan geleneksel sensörlerle kıyaslamaktır. Ayrıca çalışmada, farklı konsantrasyonlu, derinlikli ve genişlikli p + bölgelerinin RadFET’lerin elektriksel karakteristiği üzerine etkileri de incelenmiştir. Bu amaçla, dozimetrelerin duyar bölgeleri olarak 400 nm kalınlığında yüksek-k’lı Al 2 O 3 , HfO 2 dielektrikleri ve SiO 2 kullanılmıştır. Sensörler, Silvaco TCAD benzetim programında tasarlanmıştır. p + bölgelerinin uzunlukları, I d -V g karakteristiğini değiştirirken, bu bölgelerin derinlikleri ve belirli bir değere kadar konsantrasyonları elektriksel karakteristikte önemli bir rol oynamamıştır. SiO 2 , Al 2 O 3 ve HfO 2 -RadFET’lerden elde edilen en düşük eşik voltajları sırasıyla, -5.22, -3.63 ve -3.10 V olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar, yüksek-k dielektrikli RadFET’lerin, radyasyon testlerinin yapılması koşuluyla, daha geniş ölçülebilir doz aralığı açısından yeni nesil dozimetreler için gelecek vaat eden bir aday olduğunu göstermektedir.
Keywords : RADFET, TCAD, Yüksek k, Eşik voltajı