ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
иллюстрируется участком IV рис.7. Фотоэмиссионные электроны из
подложки нейтрализуют
положительный заряд на глубоких ловушечных уровнях, не меняя природу
самих ловушек.
Таким образом, термическая релаксация накопленного дырочного заряда в диэлектрике обусловлена
процессами туннелирования электронов из крем - ниевой подложки, а также процессами термоэмиссии
захваченных дырок в валентную зону.
Эффект термической разрядки связан с наличием двух типов
ловушечных уровней в диэлектрике МДП-структуры . Упрощенная схема
предполагает существование в диэлектрике МДП-структуры ловушечных
уровней только двух энергий (в середине запрещенной зоны и у дна
запрещенной зоны ) с равномерным распределением ловушек. Заряд,
накопленный на ловушках у дна запрещенной зоны , может отжигаться за
счет электронов из валентной зоны двуокиси кремния (отжигаемый уровень);
заряд, накопленный на ловушках в середине запрещенной зоны , практически
не отжигается (неотжигаемый уровень). Сечения захвата электронов и
сечения захвата дырок для отжигаемого и неотжигаемого уровней одинаково
зависят от напряженности электрического поля и не зависят от энергии
ловушечного уровня .
Нестабильная (отжигаемая ) часть радиационно -индуцированного заряда обусловлена захватом дырок на
напряженные Si-O и/или Si-Si связи , а стабильная (неотжигаемая ) часть радиационно - индуцированного
заряда представляет собой заряд ионизированных атомов пятивалентной примеси (например, фосфора)
изоморфно заместивших атомы кремния в кислородных тетраэдрах , формирующих сетку стеклообразной
двуокиси кремния . В отличие от захвата дырок на напряженные Si-O связи , разрушающие кислородные
тетраэдры сетки SiO
2
, ионизация пятивалентной примеси в кислородных тетраэдрах происходит без
нарушения стеклообразной сетки. Заряженные примесно - кислородные тетраэдры (PO
4
+
- центры )
встроены в сетку SiO
2
и неподвижны , что обеспечивает высокую термополевую стабильность этого
заряда.
Особым механизмом релаксации радиационного дырочного заряда
является фотоэлектронная эмиссия из приповерхностной области подложки в
подзатворный окисел под воздействием квантов с энергией меньше
ширины запрещенной зоны SiO
2
(УФ кванты ближнего спектра).
Облучение УФ квантами вызывает протекание надбарьерного
фотоэмиссионного тока через диэлектрик МДП-структуры . Прохождение
излучения в подзатворную область обусловлено тем , что слои окисла в МДП-
структурах являются световодами для УФ квантов.
В отличие от термических отжигов, воздействие УФ -излучения может обеспечить полное
восстановление исходного зарядового состояния диэлектрика. При этом радиационный заряд остается
термостабильным независимо от дозы УФ -излучения . Сохранение термостабильности после УФ -
иллю стрируется участко м IV рис.7. Ф о то эмиссио нны е электро ны из
п о дло ж ки ней трализую т
п о ло ж ительны й заря д на глубо ких ло вушечны х уро вня х, не меня я п риро ду
самих ло вушек.
Т аким о бразо м , т
ермическая релаксация нако п ленно г
о ды ро чно г
о заря давдиэлектрике о бусло влена
п ро цессами туннелиро вания электро но визкрем-ниево й п о дло жки, атакжеп ро ц ессами терм о эмиссии
захваченны х ды ро к ввалентную зо ну.
Э ффект терм ическо й разря дки свя зан с наличием двух тип о в
ло вушечны х уро вней в диэлектрике М Д П -структуры . У п ро щ енная схема
п редп о лагает сущ ество вание в диэлектрике М Д П -структуры ло вушечны х
уро вней то лько двух энергий (в середине зап рещ енно й зо ны и у дна
зап рещ енно й зо ны ) с равно мерны м расп ределением ло вушек. Заря д,
нако п ленны й на ло вушках у дна зап рещ енно й зо ны , мо ж ето тж иг аться за
счетэлектро но визвалентно й зо ны двуо киси крем ния (о тж игаемы й уро вень);
заря д, нако п ленны й на ло вушках в середине зап рещ енно й зо ны , п рактически
не о тж иг ается (нео тж иг аемы й уро вень). Сечения захвата электро но в и
сечения захватады ро к для о тж игаемо г о и нео тж иг
аемо г
о уро вней о динако во
завися т о т нап ря ж енно сти электрическо го п о ля и не завися т о т энерг ии
ло вушечно го уро вня .
Н ест
абильная (о тжигаемая ) частьрадиацио нно -индуц иро ванно г
о зарядао бусло вленазахват
о м ды ро к на
нап ря женные Si-O и/или Si-Si свя зи, аст
абильная (нео т
жиг
аемая ) частьрадиацио нно -индуциро ванно г
о
заря дап редставля етсо бо й зарядио низиро ванны х атомо вп я т
ивалентно й п римеси (нап ример, фо сфо ра)
изо мо рфно заместивших ат
о мы кремния вкисло ро дны х т
етраэдрах, фо рмирую щ их сет
кустекло о бразно й
двуо киси кремния . В о тличиео тзахватады ро к нанап ря ж енные Si-O свя зи, разрушаю щ иекисло ро дны е
т
етраэдры сетки SiO2, ио низац ия п я т
ивалентно й п римеси вкисло ро дны х т
етраэдрах п ро исхо дитбез
нарушения стекло о бразно й сет
ки. Заряж енные п римесно -кисло ро дны е т
етраэдры (PO4+ - ц ентры)
встро ены всет
куSiO2 и неп о движ ны , чт
о о бесп ечиваетвысо кую т
ермо п о левую стабильно стьэтог
о
заря да.
О со бы м механизмо м релаксации радиац ио нно г о ды ро чно г о заря да
я вля ется фо то электро нная эмиссия изп рип о верхно стно й о бласти п о дло ж ки в
п о дзатво рны й о кисел п о д во здей ствием кванто в с энерг ией меньше
ширины зап рещ енно й зо ны SiO2 (У Ф кванты ближ нег о сп ектра).
О блучение У Ф квантами вы зы вает п ро текание надбарьерно г о
фо тоэмиссио нно г о то ка через диэлектрик М Д П -структуры . П ро хо ж дение
излучения вп о дзатво рную о бластьо бусло влено тем, что сло и о киславМ Д П -
структурах я вля ю тся свето во дам идля У Ф кванто в.
В о тличие о тт
ермических о т
ж иг
о в, во здей ствие У Ф -излучения мо жето бесп ечитьп о лно е
во сст
ано влениеисхо дно г
о заря до во г
о со стоя ния диэлектрика. П риэтом радиацио нный заря до стает
ся
т
ермо стабильным независимо о тдо зы У Ф -излучения . Со хранение т
ермо стабильно ст
и п о слеУ Ф -
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
