Электрофизические методы исследования МДП-структур. Часть 2. Бормонтов Е.Н. - 36 стр.

                                    36

    3. О п ределен иеген ерац ион н о-рекомбин ац ион н ы ххарактеристик
       Д ля определения генерационно-рекомб инационны х характеристик
использую тся следую щ иеосновны еметоды :
       1) импульсны й метод, в котором исследуется кинетика релаксации
диф ф еренциальной ёмкости C(t);
       2) метод неравновесны х В Ф Х, в котором измеря ется серия В Ф Х при
разны х скоростя х изменения управля ю щ его напря ж ения dVg / dt .
       Э ти методы позволя ю т определить такие параметры М Д П -структур,
как генерационное время ж изни τg , темп генерации-рекомб инации в
об ласти пространственного заря да полупроводника             G0     и   на
поверхности GS , скорость поверхностной рекомб инации Sg , время
релаксации инверсионного слоя Tinv и др., которы е играю т важ ную роль
в раб оте дискретны х и интегральны х приб оров наосновеМ Д П -структур.
М ы ограничимся рассмотрением импульсного C(t) метода.
       И мпульсны й метод основан на измерении переходны х процессов,
об условленны х релаксацией инверсионного слоя , при импульсном
прилож ении истощ аю щ их напря ж ений, смещ аю щ их М Д П - структуру в
об ласть инверсионны х потенциалов.
       Рассмотрим М Д П - структуру на основе однородно легированного
полупроводника p-типа. Э нергетическая диаграмма структуры в
некоторы й момент времени t после начала релаксации, импульс
напря ж ения , смещ аю щ ий структуру изсостоя ния об огащ ения в инверсию
и ф ормапереходной характеристики C(t) показаны на рис. 3 - 5.
       Н апомним, что изменение ш ирины об ласти неравновесного
об еднения (рис. 3) и релаксация емкости (рис. 5) об условлены генерацией
электронно-ды рочны х пар в О П З и на поверхности, вклю чая краевую
часть О П З, атакж едиф ф узией носителей изоб ъ ёма. Н еосновны еносители
(электроны ) приж имаю тся полем О П З к поверхности, ф ормируя
инверсионны й слой и экранируя внеш нее поле. О сновны е носители
(ды рки) текут к краю О П З, нейтрализуя заря д об еднённой об ласти,
уменьш ая ш ирину О П З W и тем самы м, увеличивая ёмкость. Характер
наб лю даемой емкостной релаксации C(t) однозначно определя ется
законом изменения скорости генерации электронно-ды рочны х пар во
времени. Суммарны й темп тепловой генерации равен:
                                                2
                          dQ    ε ε N     C       ε ε N C
                G (t ) = 1 n = − 0 S A d  i  = 0 S A3 i dC .      (37)
                         q dt     2Ci dt  C (t )    [C (t )] dt
Т аким об разом, суммарны й темп генерации заря да в инверсионном слое
О П З и на поверхностны х состоя ния х согласно (37) мож но определить
экспериментально двумя способ ами. П ервы й состоит в том, что для
расчёта G(t) в произвольны й момент времени необ ходимо измерить
неравновесную В Чёмкость М Д П -структуры C(t), соответствую щ ую этому
моменту времени, и определить в этой точке наклон релаксационной
кривой dС/dt путём граф ического диф ф еренцирования .