引言

由于FinFET具備出色的靜電控制和可擴展性[1]、[2]，它們已成為先進技術節點中的主流晶體管設計。隨著這些器件被應用于更復雜的電路中，保持其可靠性變得至關重要。因此，評估FinFET在不同工作條件下的退化情況顯得尤為重要。標準的可靠性評估通常采用直流測量來施加電應力并隨時間跟蹤器件退化過程[3]、[4]、[5]、[6]。然而，直流測量方法并未考慮器件的無功特性，而這些特性在FinFET處于微波頻率下的小信號工作狀態下非常重要。雖然直流應力通常被認為是導致長期退化的主要機制（因為電場會在器件端子之間產生作用），但頻域技術也有助于診斷此類退化。S參數測量常用于分析器件在應力作用后的小信號響應[7]、[8]、[9]。以往的研究利用S參數來評估器件退化情況，主要關注從雙端口網絡模型中獲得的性能指標，如增益、回波損耗和截止頻率[10]、[11]、[12]。然而，這些指標可能無法提供足夠的空間或物理細節來識別受應力影響最嚴重的具體區域或結構元素。為了獲取這些物理細節并理解射頻響應變化的根本原因，研究特定的退化機制十分重要。其中，熱載流子注入（HCI）退化是研究較為深入的機制之一[13]。眾所周知，這種機制通過將載流子注入柵氧化層來影響FinFET的輸入和輸出阻抗，從而改變柵極的控制能力并修改輸入端的RC特性，進而改變器件的無功響應。此外，隨著HCI退化的加劇，通過襯底的漏極和源極之間的阻抗會降低，這可能會增加繞過預定導電通道的寄生耦合[14]、[15]、[16]。對于電路設計師而言，這些變化會影響信號傳播的可預測性，導致射頻能量泄漏到非預期路徑中，并影響阻抗匹配。在高頻模擬和混合信號設計中，這些因素尤為重要，因為需要確保信號的完整性和端口之間的隔離。