Электрофизические методы исследования МДП-структур. Бормонтов Е.Н. - 4 стр.

по ве р х но стно го     сло я     по лупр о во дни ка     по д      де йстви е м     по пе р е чно го
эле ктр и че ско го по ля и ли све та .
   Д ля по ве р х но сте й, по кр ы ты х ди эле ктр и че ски ми пле нка ми , б ы л пр е дло ж е н
ме то д, со сто ящ и й в о пр е де ле ни и вли яни я по ве р х но стны х со сто яни й на е мко сть
стр уктур ы ме та лл-ди эле ктр и к-по лупр о во дни к (C-V ме то д), со сто ящ и й в и зуче ни и
за ви си мо сти е мко сти , и зме р яе мо й на ма ло м пе р е ме нно м си гна ле , о тпо сто янно го
на пр яж е ни я сме щ е ни я. Д ля стр уктур с то нки м ди эле ктр и ко м это т ме то д
по зво ляе т по луча ть б о льш и е и зме не ни я по ве р х но стно го по те нци а ла пр и
ср а вни те льно ма лы х зна че ни ях на пр яж е ни я.

                      2. Ф и зи ческ и е осн овы теори и М ДП –стру к ту ры

         Стр уктур а М Д П пр е дста вляе тсо б о й пла сти ну кр е мни я, на о дну и з сто р о н
ко то р о й на но си тся ди эле ктр и че ска я пле нка то лщ и но й 20-300 нм. С о б р а тно й
сто р о ны пла сти ны и ме е тся о ми че ски й ко нта кт. П о ве р х о ки сла на пы ляе тся
ме та лли че ски й эле ктр о д (р и с.1). М Д П -стр уктур а – это ко нде нса то р , о дно й и з
о б кла до к ко то р о го являе тся кр е мни й. Если к та ко му ко нде нса то р у пр и ло ж и ть
по ло ж и те льно е (о тно си те льно ме та лла ) сме щ е ни е , то по ве р х но стны й сло й
по лупр о во дни ка n-ти па б уде т о б о га щ а ться эле ктр о на ми . В по лупр о во дни ке p-
ти па в это м случа е о б р а зуе тся о б е дне нны й сло й, а пр и зна чи те льны х
на пр яж е ни ях – и нве р си о нны й. П р и о тр и ца те льно м сме щ е ни и о сно вны ми
но си те лями (ды р ка ми ) о б о га щ а е тся по ве р х но стьпо лупр о во дни ка p-ти па , а на n-
ти пе во зни ка е т и нве р си о нны й сло й. О б р а зо ва ни е о б ла сти пр о стр а нстве нно го
за р яда у по ве р х но сти по лупр о во дни ка пр и во ди тк то му, что са м по лупр о во дни к
о б ла да е т е мко стью . В е ли чи на это й е мко сти о пр е де ляе тся пр о стр а нстве нны м
за р ядо м и за ви си то тпр и ло ж е нно го на пр яж е ни я. Э кви ва ле нтна я сх е ма и де а льно й
М Д П -стр уктур ы пр и о тсутстви и по ве р х но стны х со сто яни й пр е дста вляе т со б о й
це пьи з двух по сле до ва те льно со е ди не нны х е мко сте й (р и с.2а ), о дна и з ко то р ы х
связа на с ко нде нса то р о м, о б р а зо ва нны м ди эле ктр и че ско й пле нко й ме ж ду двумя
пр о во дящ и ми о б кла дка ми (Ci), вто р а я – ди ф ф е р е нци а льна я е мко сть,
о б усло вле нна я      пр о стр а нстве нны м за р ядо м в по лупр о во дни ке                   (Csc).
Со пр о ти вле ни е       (Rs)        являе тся       по сле до ва те льны м       со пр о ти вле ни е м
по лупр о во дни ко вы х пла сти н, за ви сящ и м о тпло щ а ди М Д П -стр уктур ы , то лщ и ны
кр е мни я и е го уде льно го со пр о ти вле ни я.
         В р е а льно й М Д П -стр уктур е у по ве р х но сти по лупр о во дни ка и ли вб ли зи
гр а ни цы р а зде ла по лупр о во дни к-ди эле ктр и к и ме ю тся за р яж е нны е по ве р х но стны е
со сто яни я. С за р ядо м в эти х со сто яни ях Q ss связа на ди ф ф е р е нци а льна я е мко сть
С SS=dQSS/dψS , ко то р а я вклю че на па р а лле льно е мко сти пр о стр а нстве нно го за р яда
(р и с.2б ).
         О сно вны ми х а р а кте р и сти ка ми М Д П -стр уктур ы являю тся: по ве р х но стны й
по те нци а л ψ s ; пло тно сть по ве р х но стны х со сто яни й Nss и и х эне р ге ти че ско е
р а спр е де ле ни е D ss(E) в за пр е щ е нно й зо не по лупр о во дни ка ; эф ф е кти вны й
по ве р х но стны й за р яд Q sseff ; ве ли чи на встр о е нно го в ди эле ктр и к за р яда , е го
по дви ж но сть и ге о ме тр и че ско е          р а спр е де ле ни е   по   ко о р ди на те    Qox(x);
ко нце нтр а ци я по ве р х но стны х со сто яни й Nss; эне р ге ти че ска я пло тно сть

                                                  4