Электрофизические методы исследования МДП-структур. Часть 2. Бормонтов Е.Н. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
2) отсутствуют заряженные центры в объеме подзатворного
диэлектрика;
3) диэлектрический слой обладает идеальными изолирующими
свойствами, так что сквозной ток через него отсутствует при любых
напряжениях на затворе;
4) контактная разность потенциалов φ
MS
между полупроводником и
металлом равна нулю :
0
2
=φ−+χ−φ=φ )
q
E
(
B
g
MMS
, (1)
где φ
M
- работа выхода из металла, χ - сродство к электрону
полупроводника, E
g
- ширина запрещенной зоны полупроводника, φ
B
-
объемный потенциал полупроводника;
5) базовый контакт к полупроводниковой пластине является
омическим .
В основе теоретического описания идеальной МДП-структуры лежит
теория слоя пространственного заряда полупроводника, основные
параметры которого можно получить из решения уравнения Пуассона.
Интегрирование уравнения Пуассона в случае применимости статистики
Больцмана приводит к следующим выражениям для величин емкости ОПЗ
и полного заряда на единицу площади [1]:
),(
λ
βψ
SMSC
FQQ
=
, (2)
),(
)1()1(
1
)(
λβψ
λλ
βψβψ
s
MSC
F
ee
CC
SS
−−−
=
−
−
, (3)
где
SS
SS
eeF βψλλλλλβϕ
βψβψ
)()1()1(),(
11 −−
−
−+−+−±=
, (4)
D
So
M
L
C
2
εε
=
- «масштабная» удельная емкость ;
D
So
M
qL
kT
Q
ε
ε
=
-
«масштабная» плотность пространственного заряда; ε
o
- электрическая
постоянная ; ε
S
– относительная диэлектрическая проницаемость
полупроводника; L
D
- глубина экранирования в собственном
полупроводнике (длина Дебая ); λ = p
o
/ n
j
= n
i
/ n
o
- «мера легирования»
полупроводника; n
o
и p
o
- равновесные концентрации электронов и
дырок в полупроводнике; ni - концентрация носителей в собственном
полупроводнике; q- абсолютная величина заряда электрона, k - постоянная
Больцмана, T- абсолютная температура. Знак величины F ( βψ
S
,λ) в
формуле (4) противоположен знаку поверхностного электростатического
потенциала ψ
S
. 
                                                 4

      2) отсутствую т заря ж енны е центры в об ъ еме подзатворного
диэлектрика;
      3) диэлектрический слой об ладает идеальны ми изолирую щ ими
свойствами, так что сквозной ток через него отсутствует при лю б ы х
напря ж ения х на затворе;
      4) контактная разность потенциалов φMS меж ду полупроводником и
металлом равнанулю :
                                                        Eg
                            φ MS = φ M − ( χ +               − φB ) = 0 ,                     (1)
                                                        2q
где φM - раб ота вы хода из металла, χ - сродство к электрону
полупроводника, Eg - ш ирина запрещ енной зоны полупроводника, φB -
об ъ емны й потенциал полупроводника;
       5) б азовы й контакт к полупроводниковой пластине я вля ется
омическим.
       В основетеоретического описания идеальной М Д П -структуры леж ит
теория слоя пространственного заря да полупроводника,          основны е
параметры которого мож но получить из реш ения уравнения П уассона.
И нтегрирование уравнения П уассона в случае применимости статистики
Больцманаприводит к следую щ им вы раж ения м для величин емкости О П З
и полного заря данаединицу площ ади [1]:

                                Q SC = Q M F ( βψ S , λ ) ,                                   (2)

                                 λ ( e ( − βψ S ) − 1) − λ−1 ( e βψ S − 1)
                   C SC = C M                                              ,                  (3)
                                                 F ( βψ s , λ )

                             − βψ       −1  βψ               −1
 где F ( βϕ S , λ ) = ± λ ( e S − 1) + λ ( e S − 1) + ( λ − λ ) βψ S ,                        (4)

       εoε S                                                                     ε o ε S kT
CM =           -      «масш таб ная »          удельная         емкость; Q M =                  -
       2 LD                                                                         qLD
«масш таб ная » плотность пространственного заря да; εo - электрическая
постоя нная ; εS – относительная диэлектрическая проницаемость
полупроводника; LD - глуб ина экранирования в соб ственном
полупроводнике (длина Д еб ая ); λ = po / nj = ni / no - «мера легирования »
полупроводника; no и po - равновесны е концентрации электронов и
ды рок в полупроводнике; ni - концентрация носителей в соб ственном
полупроводнике; q- аб солю тная величиназаря даэлектрона, k - постоя нная
Больцмана, T- аб солю тная температура. Знак величины F(βψS ,λ) в
ф ормуле (4) противополож ен знаку поверхностного электростатического
потенциалаψS.

Страницы