Электрофизические методы исследования МДП-структур. Часть 2. Бормонтов Е.Н. - 25 стр.

                                       25

                                   Р абота № 4
     О П Р Е Д Е Л Е Н И Е Г Е Н Е Р А Ц И О Н Н О - Р Е КО М Б И Н А Ц И О Н Н Ы Х
                 Х А Р А КТЕ Р И С ТИ К М Д П – С ТР У КТУ Р

                            Теоретическая часть

             1. Н еравн овесн оеобедн ен иеп олуп роводн ика

       В результате внеш него воздействия (освещ ение, об лучение,
импульсное электрическое поле) концентрация подвиж ны х носителей
заря да в полупроводнике мож ет оказаться б ольш е или            меньш е
термодинамически равновесной. Т огда генерационно-рекомб инационны е
процессы возвращ аю т систему в новое стационарное состоя ние, или в
состоя ниенового термодинамического равновесия .
       В М Д П - структурах наиб ольш ий интерес представля ет состоя ние
глуб окого неравновесного об еднения . О но возникает в полупроводнике в
условия х прилож ения к металлическому электроду (затвору) импульса
достаточно б ольш ой амплитуды         с поля рностью , соответствую щ ей
вы ведению из приповерхностной об ласти полупроводника основны х
носителей заря да или пилооб разного напря ж ения той ж е поля рности с
б ольш ой скоростью его изменения .
       Рассмотрим для определённости полупроводник p-типа с полностью
ионизированны ми акцепторами, концентрация которы х NA . Е сли к
полевому электроду М Д П -структуры , изготовленной на основе такого
полупроводника, прилож ить импульс полож ительного напря ж ения , по
амплитудеб ольш епорогового, то основны есвоб одны еносители, ды рки, за
время максвелловской релаксации (τM = εo εS / σ ~ 10-12 ÷ 10-11 c) почти
мгновенно уходя т от поверхности вглуб ь об ъ ёма полупроводника и
вб лизи границы раздела полупроводник - диэлектрик об разуется
об еднённая об ласть.
       О днако инверсионны й слой, экранирую щ ий в равновесны х
условия х электрическое поле в полупроводнике, сф ормируется не
сразу, так как процесс тепловой генерации электронно-ды рочны х пар
идёт сравнительно медленно, и для поя вления электронов в количестве,
достаточном для об разования инверсионного слоя , треб уется некоторое
время . В момент времени t = τM М Д П -структура б удет находиться в
состоя нии,     которое      мож но     назвать    состоя нием глуб окого
неравновесного об еднения . И з-за отсутствия инверсионного слоя
полож ительны й заря д на металлическом          электроде при глуб оком
об еднении мож ет б ы ть компенсирован только отрицательно
ионизированны ми атомами акцепторов, находя щ имися в об ласти
об еднения , хотя напря ж ение на затворевы ш епорогового.