Вышедшие номера
Квантовая модель аккумуляции электронов на заряженных границах сильно легированных полупроводниковых пленок
Гергель В.А.1, Верховцева А.В.1
1Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Поступила в редакцию: 13 апреля 2010 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2010 г.

Построена новая квантовая модель аккумуляции электронов на положительно заряженных границах полупроводниковых пленок. Использованы известные представления о квантовании поперечного движения электронов в однородном электрическом поле, роль которого играет эффективное поле притяжения к положительным поверхностным донорным центрам. На соответствующих квазидискретных состояниях по правилам статистики Ферми размещены электроны с поверхностной плотностью, равной концентрации доноров. При разумных концентрациях все электроны аккумуляционного слоя сосредоточены в основном на первом уровне пространственного квантования. Началу заполнения третьего уровня отвечают сверхвысокие встроенные поля порядка атомных (108 В/см). Двукратным интегрированием уравнения Пуассона с электронной плотностью в виде квадратов соответствующих отрезков функции Эйри вычисляется профиль потенциала, описывающего взаимодействие электронов аккумуляционного слоя с другими заряженными частицами, в том числе с дырками. Его граничная величина - поверхностный потенциал - описывает влияние слоя электронной аккумуляции на внешнюю электрическую цепь. Полученная зависимость поверхностного потенциала от результирующего граничного электрического поля (включающего и индуцированное встроенным зарядом) довольно просто трансформирована в соответствующие вольт-фарадные характеристики.