О природе термополевой асимметрии процессов ионной поляризации / деполяризации окисла Si-МОП структур
Гольдман Е.И.1, Ждан А.Г.1, Чучева Г.В.1
1Институт радиотехники и электроники, Фрязино, Россия
Поступила в редакцию: 20 декабря 1999 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2000 г.
На основе представлений о существенной роли поверхностной нейтрализации положительных ионов на границах окисного слоя в процессах ионного транспорта в диэлектрическом промежутке МОП структур анализируется природа резкой асимметрии температурных и временных характеристик объемно-зарядовой ионной поляризации / деполяризации изолятора. Нейтрализация ионов происходит вследствие туннельного захвата электронов из полупроводникового и металлического контактов. Полученные в широком диапазоне изменения потенциала затвора Vg экспериментальные данные по термостимулированной и изотермической поляризации окисла Si-МОП структур последовательно подтверждают модель асимметрии, учитывающую более высокую степень нейтрализации ионов и более сильную их связь с электронами у поверхности металла (затвора), чем у поверхности полупроводника. Переходные процессы при поляризации обнаруживают три стадии. Первая из них связана с транспортом не нейтрализованных (свободных) ионов; на начальных этапах термостимулированной и изотермической поляризации при Vg=const ионы перемещаются в окисле в пролетном режиме. На второй стадии имеет место переход от режима дрейфа свободных ионов к режимам гиперболической и (или) экспоненциальной кинетики релаксации, когда ток практически перестает зависеть от поля, температуры и скоростей полевой или температурной развертки и становится однозначной функцией реального времени. Закон релаксации определяется при этом темпом туннельной ионизации нейтральных ассоциатов ион + электрон и (или) их диффузией и термораспадом в объеме диэлектрика.
- M. Yamin. IEEE Trans. Electron. Dev., 12, 88 (1965)
- M. Kuhn, D.J. Silversmith. J. Electrochem. Soc.: Sol. St. Sci., 118, 966 (1971)
- A.G. Tangena, N.F. de Rooij, J. Middelhock. J. Appl. Phys., 49, 5576 (1978)
- T. Hino, K. Yamashita. J. Appl. Phys., 50, 4879 (1979)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, Г.В. Чучева. ФТП, 31, 1468 (1997)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, Г.В. Чучева. ФТП, 33, 962 (1999)
- G.S. Horner, M. Kleefstra, T.G. Miller, M.A. Peters. Sol. St. Technol., No 6,79 (1995)
- Г.Я. Красников. Электрон. техн., сер. 3, N 1, 67 (1996)
- T. Shimatani, S. Pidin, M. Koyanagi. J. J. Appl. Phys., 36, part 1, No 3B, 1659 (1997)
- Г.В. Чучева. Автореф. канд. дис. (М., 1998).
- E.H. Nicollian, J.R. Brews. MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology (N.Y., John Willey @ Sons, 1982)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, Г.В. Чучева. ФТП, 33, 933 (1999)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, Г.В. Чучева. ПТЭ, N 6, 110 (1997)
- K.H. Nickolas, J. Woods. Brit. J. Appl. Phys., 15, 783 (1964)
- L.I. Grossweiner. J. Appl. Phys., 24, 1306 (1953)
- А.Г. Ждан, Н.А. Лушников. ФТП, 16, 793 (1982)
- М. Ламперт, П. Марк. Инжекционные токи в твердых телах (М., Мир, 1973)
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984) т. 1
- T.W. Hickmott. J. Appl. Phys., 46, 2583 (1975)
- M.R. Boudry, J.P. Stagg. J. Appl. Phys., 50, 942 (1979)
- S.R. Hofstein. IEEE Trans. Electron. Dev., ED-13, 222 (1966)
- G. Greeuw, J.F. Verwey. J. Appl. Phys., 56, 2218 (1984)
- Е.И. Гольдман. ФТП, 34, (2000) (в печати).
- K. Vanhensden, W.L. Warren, R.A.B. Devine, D.M. Fleetwood, J.R. Schwank, M.R. Shaneyfeet, P.S. Winokur, T.J. Lemnios. Nature, 368, 587 (1997)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук