Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Виды флуктуаций поверхностного потенциала





Предыдущее рассмотрение электрофизических процессов в МДП‑структурах неявно предполагало, что такие параметры, как величина встроенного заряда Q ox, толщина подзатворного диэлектрика d ox, концентрация легирующей примеси N D,A, являются одинаковыми в каждом поперечном сечении МДП‑структуры. В связи с этим величина поверхностного потенциала ψ s, определяемая уравнением электронейтральности

, (3.121)

постоянна в каждой точке на поверхности полупроводника вдоль границы раздела полупроводник – диэлектрик.

В реальном случае, вследствие неконтролируемых технологических особенностей обработки поверхности полупроводника и получения подзатворного диэлектрика, величина встроенного заряда Q ox, толщина диэлектрика d ox, концентрация примеси N D,A могут меняться или, иначе говоря, флуктуировать от точки к точке вдоль границы раздела полупроводник – диэлектрик. Согласно уравнению электронейтральности, это вызовет при данном напряжении на затворе V G различные значения величины поверхностного потенциала ψ s вдоль границы раздела. Изменение величины поверхностного потенциала ψ s вдоль области пространственного заряда полупроводника при фиксированном значении напряжения на затворе V G вследствие флуктуации электрофизических характеристик МДП‑структур называется флуктуациями поверхностного потенциала [22].

В том случае, когда пространственный масштаб флуктуаций характеристик МДП‑структур велик и обусловлен технологическими причинами, флуктуации поверхностного потенциала называются технологическими. Очевидно, что величина и функция распределения флуктуаций потенциала в этом случае обусловлены конкретным видом флуктуаций того или иного параметра МДП‑структур. Крупномасштабные флуктуации потенциала – это флуктуации с размерами, существенно превышающими харктерные поперечные размеры МДП‑структуры – толщину диэлектрика d ox и ширину области пространственного заряда W.

В этом случае реальную МДП‑структуру можно разбить на малые, параллельно соединенные МДП‑конденсаторы, внутри которых значение потенциала ψ s постоянно. К каждому из таких МДП‑конденсаторов применимо уравнение электронейтральности (3.121). Приведенная модель была предложена в работе и получила название конденсаторной модели Гоетцбергера.

В МДП‑структурах также существует другой тип флуктуаций поверхностного потенциала, обусловленный дискретностью элементарного заряда. Так, при плотности встроенного в окисел заряда N ox = 1012 см-2 среднее расстояние между зарядами составляет = 100 Å. При концентрации легирующей примеси N D = 1015 см-3 доноры расположены друг от друга на среднем расстоянии = 1000 Å. Очевидно, что в силу случайного характера расположения этих зарядов, их дискретности величина поверхностного потенциала будет также флуктуировать вдоль границы раздела полупроводник – диэлектрик. Флуктуации такого типа характеризуются более мелким масштабом и называются статистическими. К статистическим флуктуациям неприменимо уравнение электронейтральности в виде (3.121).

Технологические крупномасштабные флуктуации поверхностного потенциала можно наблюдать непосредственно в экспериментах со ртутным сканирующим зондом.

Рис. 3.22. Зависимость емкости МДП‑структуры:

а) в обеднении, иллюстрирующая неоднородность поверхностного потенциала; б) в обогащении, иллюстрирующая неоднородность толщины подзатворного диэлектрика d ox; в) в сильной инверсии, иллюстрирующая однородное распределение концентрации легирующей примеси в полупроводниковой подложке.

Пики соответствуют центрам повышенной (аномальной) генерации.

На рисунке 3.22 приведена в качестве примера зависимость емкости МДП‑структуры в обеднении, полученная при сканировании ртутным зондом площадки размером (0,1x0,1) мм2 в системе двуокись кремния – кремний. Из рисунка видно, что значения емкости C, а следовательно, и поверхностного потенциала ψ s, отличаются от точки к точке.Статистические флуктуации в силу их мелкомасштабности нельзя непосредственно измерить и наблюдать в экспериментах с ртутным зондом. Однако они будут проявляться в экспериментах с исследованием процессов переноса в инверсионных каналах вдоль границы раздела полупроводник – диэлектрик, в поведении емкости C и нормированной проводимости G МДП‑структур.

Основной задачей при рассмотрении флуктуаций поверхностного потенциала является нахождение функции распределения поверхностного потенциала ψ s и учет влияния флуктуаций ψ s на электрофизические процессы в МДП‑структурах.

Date: 2015-05-05; view: 605; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию