Электрофизические методы исследования МДП-структур. Часть 2. Бормонтов Е.Н. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
Важной величиной является так называемое пороговое
напряжение V
T
, при котором начинается сильная инверсия . Используя
формулы (15), (8), (9), находим :
i
sc
BT
C
Q
V −φ= 2
, (17)
где Q
sc
= - qNW
m
. Отсюда с помощью выражения (16) получим
окончательно
B
I
BSo
B
j
m
T
C
qN
C
qNW
V φ+
φεε
=φ+= 222
. (18)
Соответствующие значения емкости инверсионного слоя и полной
дифференциальной ВЧ-ёмкости идеальной МДП-структуры определяются
соотношениями:
i
i
D
S
i
DЭ
S
m
S
SCT
n
N
ln
N
n
L
n
N
lnL
W
C
22
2
000
ε
ε
=
ε
ε
=
ε
ε
=
, (19)
m
S
i
i
io
S
i
S
m
iSCT
T
W
d
dW
CC
C
ε
ε
+
εε
=
εε
+
εε
=
+=
−
00
1
11
. (20)
МДП- структуры , в которых нарушается одно или несколько
вышеперечисленных требований «идеальности» , получили название
реальных МДП-структур.
Результаты , полученные при описании свойств идеальной МДП-
структуры , используются для анализа характеристик реальных
структур, и во многих случаях параметры реальных структур находятся
путем сопоставления соответствующих характеристик. Рассмотрим
основные методы определения параметров реальных МДП-структур на
основе анализа равновесных ВЧ ВФХ.
2. Обработка равновесных ВЧ ВФХ
2.1. Определение типа проводимости
Равновесная высокочастотная ВФХ МДП-структуры с монополярным
полупроводником имеет вид плавной ступени (рис.1). При этом верхний
уровень практически равен емкости диэлектрика C
i
и соответствует
области сильного обогащения полупроводника, а нижний определяется
инверсионной емкостью полупроводника C
T
. Таким образом , если
учесть , что знак управляющего напряжения V
g
отсчитывается
относительно металлического электрода, тип проводимости
полупроводника легко идентифицируется : для полупроводника n-типа
верхний уровень ступеньки ВФХ направлен в сторону +V
g
(нижний - в
сторону – V
g
), для полупроводника р-типа наоборот - верхний уровень -
в сторону -V
g
(нижний - в напралении +V
g
) (рис.1). 
                                      8
      В аж ной величиной я вля ется так            назы ваемое      пороговое
напря ж ение VT , при котором начинается сильная инверсия . И спользуя
ф ормулы (15), (8), (9), находим:
                                           Q
                               VT = 2φ B − sc ,                           (17)
                                           Ci
где Qsc = - qNWm . О тсю да с помощ ью             вы раж ения   (16) получим
окончательно
                           qNWm              ε ε qNφ B
                     VT =        + 2φ B = 2 o S         + 2φ B .          (18)
                            Cj                  CI
      Соответствую щ ие значения емкости инверсионного слоя и полной
диф ф еренциальной В Ч-ёмкости идеальной М Д П -структуры определя ю тся
соотнош ения ми:
                    ε ε          ε0εS            ε 0ε S
            C SCT = 0 S =                 =                   ,     (19)
                     Wm                N            ni     N
                            2 L D Э ln      2LD 2       ln
                                       ni           N      ni
                             −1
                    1     1      Wm     d     εε  ε
              CT =      +  =          + i = o i + i Wm .       (20)
                    CSCT Ci      ε0ε S ε0ε S  di  εS
      М Д П - структуры , в которы х наруш ается одно или несколько
вы ш еперечисленны х треб ований «идеальности», получили название
реальны х М Д П -структур.
       Результаты , полученны е при описании свойств идеальной М Д П -
структуры , использую тся      для   анализа характеристик реальны х
структур, и во многих случая х параметры реальны х структур находя тся
путем      сопоставления соответствую щ их характеристик. Рассмотрим
основны е методы определения параметров реальны х М Д П -структур на
основеанализаравновесны х В ЧВ Ф Х.

                   2. О бработкаравн овесн ы х В Ч В Ф Х

                   2.1. О пределениетипапроводимости

     Равновесная вы сокочастотная В Ф Х М Д П -структуры с монополя рны м
полупроводником имеет вид плавной ступени (рис.1). П ри этом верхний
уровень практически равен емкости диэлектрика Ci и соответствует
об ласти сильного об огащ ения полупроводника, а ниж ний определя ется
инверсионной емкостью полупроводника CT. Т аким об разом, если
учесть, что знак управля ю щ его напря ж ения Vg           отсчиты вается
относительно       металлического    электрода,     тип     проводимости
полупроводника легко идентиф ицируется : для полупроводника n-типа
верхний уровень ступеньки В Ф Х направлен в сторону +Vg (ниж ний - в
сторону – Vg ), для полупроводника р-типа наоб орот - верхний уровень -
в сторону -Vg (ниж ний - в напралении +Vg ) (рис.1).

Страницы