Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

64
женного напряжения. Таким образом,

(5.11) .
U2
qN
S
d
S
C
0
D00


Как следует из выражения (5.11), зависимость величины С
-2
от при-
ложенного к структуре напряжения U линейна. Тангенс наклона прямой,
полученной в результате измерения данной зависимости, позволяет опре-
делить концентрацию примесных атомов N
D
, а точка пересечения прямой с
осью абсцисс дает значение потенциального барьера φ
0
.
Для резкого электронно-дырочного перехода слой пространственно-
го заряда, обедненный основными носителями заряда, будет находиться
как в
n-области, так и р-области полупроводника. Выражение для барьер-
ной емкости
р-n перехода будет аналогично (5.11), но в нем концентрацию
примесных атомов в полупроводнике N
D
, необходимо заменить на
AD
AD
NN
NN
.
Для МДП-структуры необходимо учесть, что кроме емкости, обу-
словленной наличием области пространственного заряда в полупроводни-
ке, имеется еще емкость, обусловленная наличием слоя диэлектрика между
металлом и полупроводником. Общая емкость МДП-структуры будет оп-
ределяться емкостью диэлектрика С
Д
и емкостью полупроводника С
П
, ко-
торые соединены последовательно:
д
111
.
п
СС С

Емкость диэлектрика определяется толщиной диэлектрика и его ди-
электрической проницаемостью и не зависит от напряжения смещения, т.е.
является линейным элементом. Емкость полупроводника является нели-
нейным элементом, т.к. зависит от напряжением смещения U
. При этом
выделяют несколько режимов работы МДП-структуры: обогащения, пло-
ских зон, обеднения и инверсии. Зонные диаграммы, соответствующие ка-
ждому из этих режимов, за исключением плоских зон, представлены на
рис. 5.5.
Еще одним важным фактором, влияющим на емкость МДП-
структуры, является наличие поверхностных состояний на границе раздела
полупроводник – диэлектрик. Основная причина
возникновении поверхно-
стных состояний в запрещенной зоне полупроводника заключается в том,
что сама граница раздела является нарушением пространственной перио-
дичности кристаллической решетки. При изменениях приложенного к
МДП-структуре напряжения положение энергетических уровней поверх-
ностных состояний (ловушек) изменяется, следуя за смещением краев раз-
решенных зон полупроводника на границе раздела. В результате
происхо-

Страницы