Вышедшие номера
Повышение темпа и дискретизация кинетики изотермической поверхностной генерации неосновных носителей заряда в структурах металл--диэлектрик--полупроводник с планарно-неоднородным диэлектриком
Ждан А.Г.1, Гольдман Е.И.1, Гуляев Ю.В.1, Чучева Г.В.1
1Институт радиотехники и электроники Российской академии наук, Фрязино, Россия
Поступила в редакцию: 31 августа 2004 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2005 г.

Поверхностная генерация неосновных носителей заряда в кремниевых МОП структурах эффективна лишь на начальной безрекомбинационной стадии. За время t~ 10-5 с устанавливается квазиравновесие между центрами поверхностной генерации и зоной неосновных носителей заряда, и в отсутствие иных каналов генерации носителей равновесное состояние инверсии при 300 K установилось бы в течение t=tбесконечность>103 лет. Реально время tбесконечность намного меньше вследствие рождения неравновесных носителей через центры, локализованные на гетерогранице SiO2/Si по периферии затвора. Краевую генерацию просто имитировать в МОП структуре с единым затвором, изолированным от Si слоями окисла различной толщины. При обедняющих потенциалах затвора Vg роль периферии играет мелкая потенциальная яма под более толстым окислом, а кинетика тока генерации I(t) становится необычной: на зависимостях I(t) наблюдаются две дискретных ступеньки, длительность и высота которых - функции Vg. Анализ кривых I(t) позволяет определять электронные характеристики поверхности Si в состояниях начального обеднения (t=0) и равновесной инверсии (t=tбесконечность), а также параметры центров поверхностной инерции, включая их энергетическое и пространственное распределения. Функционально специализированная планарная неоднородность подзатворного изолятора - перспективная основа динамических сенсоров с интегрирующими и пороговыми свойствами.