Моделирование радиационных эффектов в структурах металл-диэлектрик-полупроводник. Иванков Ю.В - 5 стр.

(о тсутствие электро на на 2p о рбитали кисло ро да) вы зы вает ло кально е
искаж ение хим ических свя зей , что в сво ю о чередь со здаетп о тенциальную
я мудля ды рки, ко то рая рассматривается вSiO2 как п о ля ро н. П ерено с ды ро к в
двуо киси крем ния о сущ ествля ется п о 2p со ст          о я ния м кисло ро да п о ля ро нны м
п ры ж ко вы м механизмо м.
        Д о стато чно вы со кие значения п о движ но сти свидетельствую т о б
о бы чно м зо нно м механизме то ко п ерено са электро но в в сло я х двуо киси
кремния . Зо на п ро во димо сти в сло я х SiO2 о бразуется незап о лненны ми d-
о рбиталя ми кремния , не участвую щ им и в фо рмиро вании свя зей с
кисло ро до м.
        Сло й SiO2 на кристалле Si я вля ется стекло о бразны м и п редставля ет
со бо й «сеть» , со сто я щ ую из тетраэдро в, со единенны х вершинам и. Ч исло
тетраэдро в, со ст     авля ю щ их я чей ку (ко льцо ) сетки варьируется о т трех до
во сьм и. Д ля о бъ ема п ленки характерны шестизвеньевы е ко льца, ко то ры м
со о тветствую т уг     лы SiOSi в 1440 . П о мере п риближ ения к границе раздела
число звеньев сниж ается до четы рех, что о бесп ечивает со п ря ж ение
стекло о бразно й п ленки SiO2 с кристалло м крем ния . Х имические свя зи Si-O в
ко льцах с малы м число м звеньев о слабеваю т, то есть стано вя тся
нап ря ж енны ми. П ро тяж енно сть п ерехо дно г        о сло я с нап ря ж енны м и        Si-O
свя зя ми со ставля ет3-5 нм. Стехио -метрия в сло е с нап ря ж енны ми свя зя м и
со храня ется и нарушается лишь в сло е с то лщ ино й < 1 нм на границе
SiSiO2.
         Со бственны е то чечны е дефекты в SiO2 (то чнее сето чны е дефекты ,
п о ско льку речь идет о стекло о бразно м SiO2 ) деля тся на две катег                  о рии -
дефекты , свя занны е с вакансией мо стико во г             о кисло ро да (oxygen vacancy
related defects -OVRD) и дефекты , свя занны е с избы тко м кисло ро да (oxygen
excess related defects - OERD).
        К дефектам тип а OVRD о тно сится E ′ -центр, п редставля ю щ ий со бо й
ато м кремния , свя занны й с тремя ато мами кисло ро да и имею щ ий
несп аренны й электро н (даю щ ий сигнал Э П Р) на бо лтаю щ ей ся (dandling) sp3
г ибридизиро ванно й о рбитали. E ′ -центр усло вно о бо значается следую щ им
о бразо м : O3 ≡ Si•K + Si ≡ O3 .
        К      дефектам тип а OERD о тно ся тся немо стико вы й кисло ро дны й
ды ро чны й центр (nonbridging oxygen related center - NBORC) и п ерекисны й
радикал,            о бо значаемы е           O 3 ≡ Si − O • K H − O − Si ≡ O 3                и
 O 3 ≡ Si − O − O • K Si ≡ O 3 , со о тветственно .
        Радиац ио нны е дефекты в сло е SiO2 мо г          утво зникать за счетг      енерации
п о д о блучением кисло ро дны х вакансий :
               ≡ Si − O − Si ≡ → ≡ Si + + • Si ≡ + O + e
                                  hν
                                                                                             (1)
                                   hν
              2 ≡ Si − O − Si ≡ → ≡ Si : Si ≡ +O 2 .                                       (2)