Определение констант и построение полевых зависимостей параметров структур металл-окисел-полупроводник со сверхтонкими слоями окисла кремния по их экспериментальным высокочастотным вольт-фарадным характеристикам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработан алгоритм определения из экспериментальных полевых зависимостей высокочастотного импеданса кремниевых структур со сверхтонким (менее 5 нм) слоем SiО2 емкости изолирующего промежутка и концентрации легирующей примеси непосредственно у границы раздела Si–SiО2. Получены соотношения, позволяющие оценить предельные погрешности развитого подхода. Предложенный метод применен к экспериментальным характеристикам структуры металл–окисел–полупроводник с толщиной SiО2 4.2 нм. Показано, что разработанный алгоритм имеет достаточно высокие точность и доступность для использования при обработке данных высокочастотных измерений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. А. Белорусов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: gvc@ms.ire.rssi.ru

Фрязинский филиал

Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино Московской обл., 141190

Е. И. Гольдман

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: gvc@ms.ire.rssi.ru

Фрязинский филиал

Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино Московской обл., 141190

Г. В. Чучева

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gvc@ms.ire.rssi.ru

Фрязинский филиал

Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино Московской обл., 141190

И. А. Шушарин

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: gvc@ms.ire.rssi.ru

Фрязинский филиал

Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино Московской обл., 141190

Список литературы

  1. Zwanenburg F.A., Dzurak A.S., Morello A. et al. // Rev. Mod. Phys. 2013. V. 85. № 3. P. 961. doi: 10.1103/RevModPhys.85.961.
  2. Черняев М.В., Горохов С.А., Патюков С.И., Резванов А.А. // Электрон. техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 2022. № 3. С. 31. doi: 10.7868/S2410993222030058.
  3. Muller D.A., Sorsch T., Moccio S. et al. // Nature. 1999. V. 399. № 6738. P. 758. doi: 10.1038/21602.
  4. Sze S.M., Kwok K. Ng. Physics of Semiconductor Devices. 3rd ed. N.Y.: John Willey @ Sons, 2007.
  5. Nicollian E.H., Brews I.R. MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology. N.Y.: John Willey @ Sons, 1982.
  6. Гольдман Е.И., Кухарская Н.Ф., Левашов С.А., Чучева Г.В. // ФТП. 2019. Т. 53. № 1. С. 46. doi: 10.21883/FTP.2019.01.46985.8802.
  7. Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И.П., Кайпер Р. и др. Электронная теория неупорядоченных полупроводников. М.: Наука, 1981. С. 22.
  8. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Физика полупроводников и полупроводниковых приборов. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. С. 316.
  9. Барабан А.П., Булавинов В.В., Коноров П.П. Электроника слоев на кремнии. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
  10. Lonnum L.F., Johannessen J.S. // Electron. Lett. 1986. V. 22. № 9. P. 456. doi: 10.1049/el:19860310
  11. Kevin J.Y., Chenming H. // IEEE Trans. 1999. V. ED-46. № 7. P. 1500. doi: 10.1109/16.772500

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Высокочастотные вольт-фарадные характеристики и сопротивление кремниевой подложки: емкостные кривые 1 — 1 МГц, 2 — 0.5 МГц, 3 — . На вставке — зависимость сопротивления подложки от полевого напряжения, вычисленная по формуле (13).

Скачать (71KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость безразмерного изгиба зон в полупроводнике от полевого напряжения.

Скачать (43KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость суммарной концентрации встроенного заряда, зарядов электронных ловушек и неосновных носителей заряда на контакте Si−SiО2 от полевого напряжения. На вставке — окно Vg, где характеристика наиболее близка к идеальной; кривая 1 — производная от psq по напряжению, кривая 2 — производная от ns по напряжению.

Скачать (70KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость функционала Ω от Cиз и  вблизи точки минимума:  (сплошная линия),  (точки),  (звездочки). Переменная является отклонением емкостей Cиз и  от значений в минимуме функционала Ω.

Скачать (84KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024