溝道熱電子注入(Channel hot electron injection,CHE)效應是小尺寸MOSFET中熱電子所呈現出的一種現象，也稱為溝道雪崩注入效應，即是溝道中部分高能量的熱電子往柵氧化層注入的一種現象。
基本介紹
- 中文名：溝道熱電子注入效應
- 外文名：Channel hot electron injection,CHE
- 別稱：溝道雪崩注入效應
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產生的原理
因為當溝道中電場很強時，由於漏結雪崩擊穿或溝道雪崩擊穿倍增出的載流子，若在兩次碰撞之間積累起的能量足以跨越Si-SiO2界面勢壘（電子勢壘=3.15eV，空穴勢壘=3.8eV），則這些熱載流子（同時若獲得縱向的動量的話）就有可能注入到柵氧化層中去（因為電子與空穴的平均自由程不同，則電子注入的幾率要比空穴高3個數量級）。一般，p-溝器件的雪崩注入現象要強於n-溝器件（因p-溝器件的漏極電位對電子注入起著促進作用，而對空穴注入起著抑制作用）。
影響
這種效應將使得源-漏擊穿特性發生蠕變（Walk-out），擊穿時電流越大，注入到柵氧化層的電荷越多，蠕變就越快。這種效應可導致器件發生所謂熱電子退化而失效；但是也可以利用這種效應來實現新型功能的器件，例如浮置柵雪崩注入MOS（FAMOS）和疊柵雪崩注入MOS（SAMOS）等存儲器件，並且還製成了可擦除、可程式的唯讀存儲器（EPROM）等。
相關概念
溝道雪崩擊穿
溝道雪崩擊穿是小尺寸MOSFET中的一種強電場效應。在短溝道n-MOSFET中，溝道中較強的電場，可使溝道中的電子通過碰撞電離和雪崩倍增而產生出大量的電子-空穴對（在漏端夾斷區更明顯），倍增出的電子將被漏極吸收、並使漏極電流劇增而導致器件擊穿——溝道雪崩擊穿；與此同時也將產生較大的寄生襯底電流（空穴被襯底吸收所致）。
短溝道MOSFET發生擊穿而失效的主要原因往往就是溝道雪崩擊穿與溝道穿通兩種效應。
熱載流子效應
熱載流子就是具有高能量的載流子，即其動能高於平均熱運動能量（～kT）的載流子；因此其運動速度也一定很高。當載流子從外界獲得了很大能量時，即可成為熱載流子。例如在強電場作用下，載流子沿著電場方向不斷漂移，不斷加速，即可獲得很大的動能，從而可成為熱載流子。對於半導體器件，當器件的特徵尺寸很小時，即使在不很高的電壓下，也可產生很強的電場，從而易於導致出現熱載流子。因此，在小尺寸器件以及大規模積體電路中，容易出現熱載流子。由於熱載流子所造成的一些影響，就稱為熱載流子效應。
