Физические основы микроэлектроники. Часть 2. Ханин С.Д - 26 стр.

UptoLike

Составители: 

При достижении напряжения, отвечающего образованию инверсионного
приповерхностного слоя, емкость МДП-структуры перестает падать, и
дальнейшее поведение вольт-фарадной характеристики зависит от соотношения
между периодом переменного напряжения, на котором производится измерение
емкости, и временем жизни неосновных носителей заряда. На низких частотах,
когда заряд неосновных носителей заряда успевает следовать за переменным
тест-сигналом, емкость МДП-структуры, как и в случае обогащения, возрастает
до величины С
Д
(кривая б на рис. 9 ). На высоких же частотах, когда заряд
неосновных носителей заряда в инверсионном слое не успевает следовать за
переменным тест-сигналом, емкость МДП-структуры стабилизируется на
уровне, отвечающем напряжению образования инверсионного слоя (рис.9,
участок 3 ).
В случае, если у полупроводника имеются поверхностные состояния, они
захватывают заряд Q
ПОВ.
. Появление этого заряда эквивалентно тому, что
приложенное к МДП-структуре постоянное напряжение сдвинуто на величину
Q
ПОВ,
/С
Д
. В результате и вольт-фарадная характеристика реальной МДП-
структуры с поверхностными состояниями на межфазовой границе раздела
полупроводник-диэлектрик оказывается сдвинутой относительно вольт-
фарадной характеристики идеальной (без поверхностных состояний) МДП-
структуры вдоль оси напряжения на эту величину Q
ПОВ,
/С
Д
(рис. 9). Указанное
поведение вольт-фарадной характеристики МДП-структуры может быть
использовано для экспериментального определения (диагностики) плотности
поверхностных состояний на границе раздела полупроводник-диэлектрик /4/.
Наиболее совершенной является получаемая методом термического
окисления кремния граница Si –SiO
2
, плотность поверхностных состояний на
которой при определенных условиях окисления кремния может быть снижена
до 10
10
см
-2
, то есть в 10
5
раз по сравнению с типичным значением плотности
состояний на поверхности полупроводника.
IV. Экспериментальная часть
26