Вышедшие номера
Эффекты релаксации области пространственного заряда полупроводника при термостимулированной деполяризации МДП структур
Ждан А.Г.1, Маркин Ю.В.1
1Институт радиотехники и электроники Российской академии наук,, Фрязино, Россия
Поступила в редакцию: 29 июня 1993 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 1994 г.

Рассмотрено влияние взаимодействия подсистемы релаксаторов диэлектрика с электронной подсистемой полупроводника на характер процессов термостимулированной деполяризации (ТСД) МДП структур. Построена теория процесса ТСД с учетом изменения падения напряжения на диэлектрике, обусловленного релаксацией области пространственного заряда (ОПЗ) полупроводника. Показано, что релаксация ОПЗ радикально модифицирует форму и количественные параметры пиков тока ТСД: пики тока расщепляются или уширяются, а их площадь заметно уменьшается. Стандартная процедура обработки таких пиков дает нереальные значения параметров, характеризующих процесс ТСД. Развит новый подход к исследованиям ТСД МДП структуры, основанный на синхронных измерениях температурных зависимостей тока деполяризации J(T) и высокочастотной емкости CHF(T). По этой методике выполнены эксперименты на МОП структурах с термическим окислом толщиной 2·10-5 см и площадью 10-2 см2, изготовленных на основе Si, легированного P, с удельным сопротивлением порядка 4.5 Ом·см и ориентацией (100). Термополевым стрессом при 473 K и напряжении Vg=10 B индуцировалось смещение подвижных положительных ионов в SiO2 к границе его раздела с Si. После охлаждения структуры до 200 K и инвертирования знака Vg осуществлялся обычный алгоритм измерения ТСД с одновременной регистрацией зависимостей J(T) и CHF(T). Данные экспериментов хорошо описываются теорией, построенной для простейшего случая чисто термоэмиссионного переноса ионов в SiO2 в условиях, когда индуцируемое смещением ионов изменение поверхностного потенциала Si не приводит к нарушению термодинамического равновесия в ОПЗ полупроводника.