Электрофизические методы исследования МДП-структур. Бормонтов Е.Н. - 6 стр.

по ве р х но стны х со сто яни й Dss(E); ге не р а ци о нно -р е ко мб и на ци о нны е па р а ме тр ы
(вр е мя ж и зни но си те ле й за р яда , эф ф е кти вны е се че ни я за х ва та , ско р о сть
по ве р х но стно й р е ко мб и на ци и ) и др .[1-5].
         О сно во по ла га ю щ а я и де я для б о льш и нства ме то до в и зме р е ни я и р а сче та
х а р а кте р и сти к М Д П -си сте м со сто и тв то м, что гр а ни чны е со сто яни я са ми по се б е
не вли яю т не по ср е дстве нно на ф о р му и др уги е х а р а кте р и сти ки О П З
по лупр о во дни ка . И х вли яни е пр о являе тся по ср е дство м экр а ни р о вки вне ш не го
по ля, что си льно и ска ж а е т та ки е экспе р и ме нта льны е за ви си мо сти , ка к во льт-
ф а р а дны е (C-V) и во льт-си мме нсны е (G-V) х а р а кте р и сти ки М Д П -стр уктур , сто к-
за тво р ны е х а р а кте р и сти ки М Д П -тр а нзи сто р о в и др . В связи с эти м б о льш о е
зна че ни е пр и и спо льзо ва ни и во льт-ф а р а дны х ме то до в и ссле до ва ни я пр и о б р е та е т
ср а вне ни е р е а льны х и и де а льны х стр уктур .
         П о д и де а льно й М Д П -стр уктур о й по ни ма е тся стр уктур а , для ко то р о й
вы по лняю тся сле дую щ и е усло ви я:
 1) о тсутствую т по ве р х но стны е со сто яни я на гр а ни це р а зде ла по лупр о во дни к –
ди эле ктр и к и за р яж е нны е це нтр ы в о б ъе ме ди эле ктр и ка ;
 2) ди эле ктр и че ски й сло й о б ла да е т и де а льны ми и зо ли р ую щ и ми сво йства ми , та к
что скво зно й то к о тсутствуе тпр и лю б ы х на пр яж е ни ях на за тво р е ;
3) ко нта ктна я р а зно стьпо те нци а ло в (КРП ) ме ж ду по лупр о во дни ко м и ме та лло м
                                    ϕ MS = ϕ M − ( χ + E g / 2q − ϕ B ),
где ϕ M - р а б о та вы х о да и з ме та лла (для Al о на р а вна 4,1 эВ ), χ - ср о дство к
эле ктр о ну по лупр о во дни ка , Eg - ш и р и на за пр е щ е нно й зо ны по лупр о во дни ка , ϕ B -
о б ъе мны й по те нци а л, р а вна нулю ;
4) б а зо вы й ко нта ктк по лупр о во дни ко во й по дло ж ке являе тся о ми че ски м .
        В о сно ве те о р е ти че ско го о пи са ни я М Д П -стр уктур ы ле ж и т те о р и я о б ла сти
пр о стр а нстве нно го за р яда (О П З) по лупр о во дни ка . О сно вны е па р а ме тр ы О П З
(за р яд и е мко сть) по луча ю тся путе м р е ш е ни я ур а вне ни я П уа ссо на с
со о тве тствую щ и ми гр а ни чны ми усло ви ями
                  d 2ψ        q                qψ                    qψ   
                        =  −      n   1 − exp        − p   1 − exp  −    ,                 (1)
                             εs  
                                     0                        0
                   dx 2                          kT                    kT  
                                                 dψ
                                  ψ x→∞ = 0;                = 0,                                     (2)
                                                  dx x →∞
где q - за р яд эле ктр о на , εs - а б со лю тна я ди эле ктр и че ска я пр о ни ца е мо сть
по лупр о во дни ка , k - по сто янна я Бо льцма на , T - а б со лю тна я те мпе р а тур а ,
ψ − эле ктр о ста ти че ски й по те нци а л по лупр о во дни ка (и зги б             зо н). В ве дя
о б о зна че ни я
                               qψ            p      n                ε s kT
                          y=        ; λ = 0 = i ; LD =                                               (3)
                                kT           ni     n0              2q 2 ni
(ni - ко нце нтр а ци я но си те ле й за р яда в со б стве нно м по лупр о во дни ке ), ур а вне ни е
(1) и гр а ни чны е усло ви я (2) мо ж но пе р е пи са тьв сле дую щ е м ви де :
                          d2y
                          dx 2
                                      1
                                       [
                                = 2 λ−1 (exp( y ) − 1) − λ (exp(− y ) − 1) ,
                                   2 LD
                                                                            ]                        (4)


                                                   6