ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
полупроводниковые приборы» и «Материаловедение и технология новых
материалов» как для аудиторной, так и для самостоятельной подготовки.
Введение
В настоящем пособии рассмотрена природа радиационных дефектов,
возникающих под воздействием ионизирующих излучений в системе
кремний - двуокись кремния , обсужден механизм радиационного
дефектообразования в диэлектрических слоях и на границе раздела
полупроводник- диэлектрик структур типа металл- диэлектрик -
полупроводник (МДП), проведен анализ релаксационных процессов в
облученных МДП-структурах .
В качестве примера численного моделирования радиационных
эффектов в полупроводниковых приборах проанализирован процесс
образования радиационно - индуцированного заряда в диэлектрике МДП-
структуры . Проведено численное моделирование релаксационных процессов
в облученной структуре металл- диэлектрик- полупроводник и
проанализирована релаксация радиационно - индуцированного заряда в
подзатворном диэлектрике под воздействием неразрушающего
термического отжига и ультрафиолетовых (УФ ) - квантов ближнего спектра.
Анализ основан на численном решении системы уравнений , включающей
нестационарные уравнения непрерывности для электронов и дырок,
уравнение Пуассона и уравнение кинетики перезарядки глубоких уровней ,
при заданных краевых и начальных условиях.
1. Природа радиационных дефектов в системе Si-SiO
2
.
Физические процессы , возбуждаемые ионизирующим излучением в
системе Si-SiO
2
, обусловлены особенностями структуры слоев двуокиси
кремния , строением ее энергетических зон и природой Si-O связи.
Ближний порядок в кристаллическом кварце, плавленном кремнеземе и
слоях стеклообразной двуокиси кремния определяется единым структурным
фрагментом, а именно , кислородным тетраэдром, в центре которого
находится атом кремния . Кремний - кислородный тетраэдр SiO
4
является
«жестким», сохраняющим неизменность расстояний между формирующими
его атомами во всех структурных модификациях (0,162 нм для Si-O и 0,265
п о луп ро во днико вы е п рибо ры » и «М атериало ведение и техно ло гия но вы х
материало в» как для аудито рно й , так и для само сто я тельно й п о дг
о то вки.
Введен ие
В насто я щ ем п о со бии рассмо трена п риро да радиац ио нны х дефекто в,
во зникаю щ их п о д во здей ствием ио низирую щ их излучений в системе
кремний - двуо кись кремния , о бсуж ден механизм радиац ио нно г о
дефекто о бразо вания в диэлектрических сло я х и на границе раздела
п о луп ро во дник-диэлектрик структур тип а металл-диэлектрик-
п о луп ро во дник (М Д П ), п ро веден анализ релаксац ио нны х п ро цессо в в
о блученны х М Д П -структурах.
В качестве п римера численно г о мо делиро вания радиац ио нны х
эффекто в в п о луп ро во днико вы х п рибо рах п ро анализиро ван п ро цесс
о бразо вания радиацио нно -индуциро ванно го заря да в диэлектрике М Д П -
структуры . П ро ведено численно е мо делиро вание релаксацио нны х п ро цессо в
в о блученно й структуре металл-диэлектрик-п о луп ро во дник и
п ро анализиро вана релаксац ия радиацио нно -индуциро ванно г о заря да в
п о дзатво рно м диэлектрике п о д во здей ствием неразрушаю щ ег о
термическо г о о тж иг
а и ультрафио лето вы х (У Ф ) - кванто вближ нег о сп ектра.
А нализ о сно ван на численно м решении системы уравнений , вклю чаю щ ей
нестацио нарны е уравнения неп реры вно сти для электро но в и ды ро к,
уравнение П уассо на и уравнение кинетики п ерезаря дки глубо ких уро вней ,
п ри заданны х краевы х и начальны х усло вия х.
1. П рирода радиацион н ых дефектов в системе Si-SiO2.
Ф изические п ро цессы , во збуж даем ы е ио низирую щ им излучением в
системе Si-SiO2 , о бусло влены о со бенно стями структуры сло ев двуо киси
кремния , стро ением ееэнерг етических зо н и п риро до й Si-O свя зи.
Ближ ний п о ря до к в кристаллическо м кварце, п лавленно м крем неземе и
сло я х стекло о бразно й двуо киси кремния о п ределя ется едины м структурны м
фраг менто м, а именно , кисло ро дны м тетраэдро м, в центре ко то ро г о
нахо дится ато м крем ния . К рем ний -кисло ро дны й тетраэдр SiO4 я вля ется
«ж естким» , со храня ю щ им неизменно сть рассто я ний меж дуфо рмирую щ им и
его ато мами во всех структурны х мо дификация х (0,162 нм для Si-O и 0,265
