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本文主要研究了P型低温多晶硅薄膜晶体管(1(?)TPS TFT)在交直流电应力条件下的退化特性和退化机制。研究内容主要包括：P型多晶硅薄膜晶体管在直流栅正偏置温度应力下的退化(Positive Bias Temperature Instability, PBTI)特性和模型研究、交流栅正偏置温度应力下的器件退化特性和模型研究、以及漏端交流电应力下的器件退化特性与机制研究。1.直流栅正偏置温度应力下的退化研究首次发现p型低温多晶硅薄膜晶体管在直流栅正偏置温度应力下呈现两阶段退化特性。在第一阶段,器件经历1秒应力后,开态电流(on-state current,Ion)增加了3%并且阈值电压Vth向正方向漂移了0.12V。然后,随着应力时间的增加,Ion缓慢下降,但是其大小仍然大于器件的初始电流值。然而持续施加应力约1000秒后,器件开始进入第二阶段退化,Vth开始往负方向漂移,而且Ion随着应力时间增加而明显降低。在此实验现象上,我们提出了一个两阶段的器件退化模型。在第一阶段,沟道中的电子受到栅上正应力的影响,发生Fowler-Nordheim (F-N)隧穿至氧化层中,并被氧化层界面捕获,从而使得Vth往正方向漂移,引起Ion的增加。但是被捕获的电子也会被Poole-Frenkel (P-F)发射机制释放,使得Ion缓慢下降。在第二阶段,发生了与负偏置温度不稳定性(Negative Bias Temperature Instability, NBTI)相似的反应,产生了大量的固定正电荷,使得Vth往负方向漂移,引起了Ion的显著降低。2.交流栅正偏置温度应力下的退化研究不同于以往的文献报道,我们发现器件在交流栅正偏置温度应力下发生了两阶段的退化,但其各个阶段的退化现象又不同于直流PBTI的退化特征,一些新的退化机制主导了器件的退化特性。在第一阶段,Ion随着应力时间增加而持续上升,经过很长的应力时间后(约10000秒),Ion突然间急剧下降,形成了第二阶段的退化。需要强调的是,在整个两阶段退化过程中,器件的Vth变化较小,器件载流子迁移率的显著变化造成了上述实验现象。为了阐明器件在此应力下的退化机制,我们详细研究了器件在动态脉冲应力的各个部分发生的物理过程,结合实验现象和模拟结果,提出了个新的两阶段退化模型。退化的第一阶段是由于电子捕获而发生的有效沟道长度变短效应,使得沟道跨导gm和Ion增大。第二阶段的退化则由动态热载流子效应(Hot-Carrier, HC)相关的缺陷态产生机制主导,造成了载流子迁移率的显著退化,从而使Ion急剧降低。3.漏端动态脉冲电应力下的退化研究我们研究小组之前的工作发现,n型多晶硅薄膜晶体管在漏端交流脉冲应力下会遭受严重的动态HC退化,其退化特征与器件在栅端动态HC应力相似。本文的实验表明对于p型多晶硅薄膜晶体管,在漏端交流应力下,器件发生了与n型器件相似的退化。退化与脉冲应力的下降沿有很强的依赖关系,而与其上升沿无关。之前提出的非平衡PN结退化模型能很好地解释p型器件的退化特征。此外,在退化初期,我们发现动态HC退化不会马上发生,而等效的直流效应会对器件产生影响。直流效应中引入的电荷注入机制会使器件栅氧界面产生深能级缺陷,这些深能级缺陷有助于非平衡态PN结退化的发生。