Моделирование радиационных эффектов в структурах металл-диэлектрик-полупроводник. Иванков Ю.В - 20 стр.

       В заклю чение о тметим, что п риведенны е вы ше результаты мо делирую т
ситуац ию до стато чно вы со ких мо щ но стей до з, ко г   да туннельно й разря дко й
радиац ио нно г    о заря да в п ро цессе о блучения мо ж но п ренебречь. П о следний
эффект, п риво дя щ ий к зависимо сти п ро цессо в нако п ления заря да о т
мо щ но сти до зы , мо ж етбы ть учтен введением в кинетическо е уравнение
(16), членатип а

     −
                            (
       α ⋅ P t ⋅ exp − β ⋅ (d − x ) ⋅ E 0t.5 ,V < 0    )
                                 (
        α ⋅ Pt ⋅ exp − β ⋅ x ⋅ E t , V > 0
                                     0.5
                                                   ) .


5. Р ел аксацион н ыепроцессы вобл уч ен н ой структуре метал л -диэл ектрик-
пол упроводн ик



    Счит  ается , что релаксац ия нако п ленно г
                                               о дыро чно г
                                                          о заря даво кисле п о сле п рекращ ения радиац ио нно г
                                                                                                                о
во здей ствия , о бусло вленатуннелиро ванием электро но визкремниево й п о дло жки. О туннельно м механизме
разря дки о бъ ем но г  о радиацио нно г  о заря да свидетельствует ло г арифмический характ      ер временно й
зависимо сти релаксац ии         Q ot .   П ри о триц ательно м нап ряжении на затво ре Vg, о бесп ечиваю щ ем наличие
сво бо дны х дыро к в О П З кремния (со стоя ний , куда мо жет туннелиро вать элект                  ро н), во змо ж но
туннелиро вание электро на о братно в п о дло жкус во сстано влением п о ло жительно заря женно го E′-ц ентра.
Сущ ество вание п о ро гово го значения Vg для т      ако го «о братно г о о тжига» свидет    ельствуето т     о м, что
туннелиро вание п ро исхо дит в валентную зо нукремния . Это о значает, чт          о центры в о кисле, с ко торы х
п ро исхо дит туннелиро вание электро но в, расп о ло ж ены ниже зап рещ енно й зо ны кремния . Т ако й вы во д
п о дтверж дается данными рентг   ено вско й сп ектро мет рии и фо топ о гло щ ения о том, что п о ло жение Е ’-центра
характ  еризуется уро внем Ev-αT+3,6 эВ , г     де α=2.10-3 эВ .k-1. Т емп релаксац ии радиац ио нно г   о ды ро чно го
заря даво кисле резко во зрастаетп ри Т > 400К. Э т  о свя зы вается с туннелиро ванием сво бо дны х электро но виз
п о луп ро во дника на центры , расп о ло женные вы ше зап рещ енно й зо ны кремния (Ec+1,3 эВ ). Т емп ературная
зависимо сть этог   о эффекта о бусло влена увеличением ко нц ентрац ии сво бо дны х электро но вп ри наг        реве (
п ри > 400 К ) до стиг   ает
                           ся со бственная п ро во димо сть Si). Т аким о бразо м , имею т  ся две г  руп п ы уро вней ,
о тветственны х за ней трализац ию заря да п ри туннелиро вании электро но в, о т         но ся щ ихся к о сно вно му
(нижний уро вень) и во збужденно му(верхний уро вень) со стояния м E’- цент        ра.

     П ри до ст
              ато чно           высо ких темп ературах о т
                                                         ж иг п о ло жительно г
                                                                              о заряда в диэлект
                                                                                               рике мо ж ет
п ро исхо дить изасчеттермо эмиссии захваченны х дыро к ввалент
                                                              ную зо ну. О бо бщ енная м о дельрелаксац ии
радиацио нно -индуциро ванно г
                             о            заря да в диэлектрическе М Д П -ст
                                                                           руктуры ,             учиты вает механизмы
туннелиро вания и термо эмиссии. В этой мо дели исп о льзую т
                                                            ся п о ня т
                                                                      ия фро нт
                                                                              а туннелиро вания и фро нт
                                                                                                       а
т
ермо эмиссии, В еро я т
                      но сть туннельно й               разря дки дыро чно г
                                                                          о ц ентра     эксп о ненц иально сп адает с
расстоя нием о тг
                раниц ы раздела и имеетвид:



         Ptun = α ⋅ exp( −β ⋅ x) ,                                                                          (14)




   г
   де     α     и   β       -     частотный     и барьерный       факт
                                                                     о ры ,   со о тветственно     (α   ≡ h /16m *σ p );

β ≡ m * ⋅ ∆E t / 2h     ;   ∆E t     - вы со табарьера, m* - эффективная м ассаэлектро на.