Проявление туннельной проводимости тонкого подзатворного изолятора в кинетике генерации неосновных носителей заряда в структурах металл--диэлектрик--полупроводник
Ждан А.Г.1, Чучева Г.В.1, Гольдман Е.И.1
1Институт радиотехники и электроники Российской академии наук, Фрязино, Россия
Поступила в редакцию: 3 марта 2005 г.
Выставление онлайн: 20 января 2006 г.
Кинетика тока генерации неосновных носителей заряда I(t) в структурах Al-n+-Si-SiO2-n-Si с туннельно проницаемым окислом обнаруживает необычный вид. При обедняющих потенциалах затвора Vg<0 на кривых I(t) возникают резкие пики, спадающие ветви которых выходят на стационарный уровень тока, крутонарастающий в ростом |Vg|. Наблюдаемые особенности связываются с туннельной проводимостью тонкого (100 Angstrem) окисла и с ударной генерацией электронно-дырочных пар в области пространственного заряда Si, протуннелировавшими в нее горячими электронами. В рамках этих представлений развит алгоритм количественного описания экспериментальных данных, позволяющий выделить из суммарного тока I(t) компоненты, обусловленные термической и ударной генерацией, а также туннелированием. Определен коэффициент ударной ионизации alpha=1.2±0.2, оценена энергия горячих электронов в области пространственного заряда Si Eim=4.23 эВ и охарактеризованы электронные свойства окисла и его гетерограницы с Si. Динамические и стационарные вольт-амперные характеристики сквозного тока через окисел совпадают и следуют закону Фаулера-Нордгейма. Положение максимума тока контролируется внешними воздействиями, стимулирующими рождение неосновных носителей заряда, что можно использовать для создания интегрирующих и пороговых сенсоров. PACS: 42.70.Fk, 78.66.Qn, 79.60.Fr
- V. Ioannou-Sougleridis, G. Vellianitis, A. Dimoulas. J. Appl. Phys., 93, 3982 (2003)
- A. Kumar, M.V. Fischetti, T.H. Ning, E. Gusev. J. Appl. Phys. 94, 1728 (2003)
- P.W. Peacock, J. Robertson. Appl. Phys. Lett., 83, 2025 (2003)
- Z.-W. Fu, W.-Y. Liu. C.-L. Li et al. Appl. Phys. Lett., 83, 5008 (2003)
- G. Apostolopoulos, G. Vellianitis, A. Dimoulas et al. Appl. Phys. Lett. 84, 260 (2004)
- Приборы с зарядовой связью, под ред. М. Хоувза, Д. Моргана (М., Энергоиздат, 1981)
- А.Г. Ждан, Е.И. Гольдман, Ю.В. Гуляев, Г.В. Чучева. ФТП, 39 (6), 697 (2005)
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984)
- L.W. Nordheim. Phys. Zs., 30, 177 (1929)
- Р. Фишер, Х. Нойман. Автоэлектронная эмиссия полупроводников (М., Наука, 1971)
- H. Ushizaka. J. Appl. Phys., 91, 9204 (2002)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, А.М. Сумарока. ФТП, 26, 2048 (1992)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан. Микроэлектроника, 23, 3 (1994)
- D.K. Schroder. Sol. St. Electron., 13, 577 (1970)
- D.K. Schroder, J. Guldberg. Sol. St. Electron., 14, 1285 (1971)
- Y. Kano, A. Shibata. Jap. J. Appl. Phys., 11, 1161 (1972)
- В.А. Гергель, В.А. Зимогляд, Н.В. Зыков, В.В. Ракитин. Микроэлектроника, 17, 496 (1988)
- Е.И. Гольдман, А.Г. Ждан, Г.В. Чучева. ПТЭ, N 6, 677 (1997)
- C.G.B. Garrett, W.H. Brattain. Phys. Rev., 99, 376 (1955)
- В.С. Вавилов. Действие излучений на полупроводники (М., Физматгиз, 1963)
- A. Khairurrijal, W. Mizubayashi, S. Miyazaki, M. Hirose. Appl. Phys. Lett., 77, 3580 (2000)
- E.I. Goldman, N.F. Kukharskaya, A.G. Zhdan. Sol. St. Electron., 48, 831 (2004).
- L.A. Kasprzak, R.B. Laibowitz, M. Ohring. J. Appl. Phys., 48, 4281 (1977)
- S. Horiguchi, H. Yoshino. J. Appl. Phys., 58, 1597 (1985)
- M. Stadele, F. Sacconi, A. Di Carlo, P. Lugli. J. Appl. Phys., 93, 2681 (2003).
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