Моделирование поверхностных свойств полупроводников. Бормонтов Е.Н - 6 стр.

ка к на ли чи е р а зно го р о да по ве р хно стных за р ядо в и со сто яни й о ка зыва е тб о льш о е
вли яни е на и х эле ктр и че ски е ха р а кте р и сти ки . О дна ко , не смо тр я на б о льш о й
э кспе р и ме нта льный ма те р и а л о сво йства х П С, на ко пле нный к на сто ящ е му
вр е ме ни , и х пр и р о да до ко нца не ясна : о тсутствую т на дёж но уста но вле нные
да нные о ко нкр е тно й связи ме ж ду о пр е де лёнными стр уктур ными и ли ф и зи ко -
хи ми че ски ми на р уш е ни ями гр а ни цы р а зде ла по лупр о во дни ка с вне ш ни ми ф а за ми,
с о дно й сто р о ны, и па р а ме тр а ми по ве р хно стных со сто яний - с др уго й.
        Гла вна я за да ча в б о льш и нстве случа е в - о твле ка ясь о тко нкр е тно й пр и р о ды
пр о и схо ж де ни я П С - да ть ф е но ме но ло ги че ски й а на ли з э ле ктр о нных пр о це ссо в в
о б ла сти пр о стр а нстве нно го за р яда по лупр о во дни ка и на гр а ни ца х р а зде ла
по лупр о во дни ка с др уги ми ф а за ми (р е чь и дёт о си сте ма х по лупр о во дни к-
ди эле ктр и к в М Д П -стр уктур а х, по лупр о во дни к-по лупр о во дни к в ге те р о пе р е хо да х,
по лупр о во дни к-ме та лл в б а р ье р а х Ш о ттки и т.п.), о б усло вле нных пе р е хо да ми
ме ж ду П С и р а зр е ш е нными зо на ми ко нта кти р ую щ и х ма те р и а ло в с це лью
по луче ни я да нных о б эне р ге ти че ски х р а спр е де ле ни ях П С, и х вр е ме на х
р е ла кса ци и и о се че ни ях за хва та на ни х но си те ле й за р яда .

              2. Т еория приповерх ностной об ласти пространственног о
                               заряда полу проводника

        Л о ка льные эне р ге ти че ски е ур о вни на по ве р хно сти по лупр о во дни ко в и
связа нный с ни ми по ве р хно стный за р яд со зда ю т э ле ктр о ста ти че ско е по ле ,
но р ма льно е к по ве р хно сти по лупр о во дни ка . П о ско льку по лупр о во дни к со де р ж и т
по дви ж ные но си те ли за р яда , вб ли зи по ве р хно сти в сло е не ко то р о й то лщ и ны
во зни ка е т и зб ыто чный и ндуци р о ва нный за р яд, экр а ни р ую щ и й о б ъ ём
по лупр о во дни ка о т пр о ни кно ве ни я э ле ктр и че ско го по ля. И ндуци р о ва нный в
пр и по ве р хно стно й о б ла сти по лупр о во дни ка за р яд на зыва ю т пр о стр а нстве нным
за р ядо м по лупр о во дни ка , а о б ла сть е го ло ка ли за ци и - пр и по ве р хно стно й
о б ла стью пр о стр а нстве нно го за р яда и ли со кр а щ е нно О П З.
        Ана ло ги чна я ка р ти на , пр и во дящ а я к во зни кно ве ни ю пр и по ве р хно стно й
О П З, во зни ка е т, е сли к о б ъ ёму по лупр о во дни ка и ка ко му-ли б о э кр а ну
(ме та лли че ско й по ве р хно сти ), ко то р ые р а зде ле ны то нко й ди э ле ктр и че ско й
пр о сло йко й (плёнко й SiO2, слю до й и др .), пр и ло ж и ть по сто янно е вне ш не е
э ле ктр и че ско е по ле .
        О це ни м глуб и ну О П З и ли глуб и ну пр о ни кно ве ни я эле ктр и че ско го по ля W
для ме та лло в и по лупр о во дни ко в. П усть пло тно сть по ве р хно стных со сто яни й
со ста вляе т1013см-2. В ме та лла х ко нце нтр а ци я сво б о дных э ле ктр о но в ~1022см-3, а в
по лупр о во дни ка х на мно го по р ядко в ме ньш е : ~1017см-3. В ме та лла х не йтр а ли за ци я
                                                                                        o
по ве р хно стно го за р яда пр о и схо ди тна р а ссто яни и 1013/1022=10-9см=0,1 A , т.е . ме не е
по сто янно й р е ш е тки . Есте стве нно , та ко й то нки й сло й не мо ж е т ска за ться на
сво йства х ма те р и а ло в. Со ве р ш е нно и на че о б сто ят де ла в по лупр о во дни ка х, где
не йтр а ли за ци я по ве р хно стно го за р яда пр о и схо ди т на р а ссто яни и по р ядка
                                                                                                    o
W~1013/1017=10-4см=1 мкм, что во мно го р а з б о льш е по сто янно й р е ш е тки a ~ 1 A .


                                                      6