Tích Lũy Tiềm Ẩn Của Các Trạng Thái Bề Mặt Trong Cấu Trúc MOS Sau Khi Tiếp Xúc Với Bức Xạ Ion Hóa

Semiconductors - Tập 55 - Trang 578-582 - 2022
O. V. Aleksandrov1
1St. Petersburg State Electrotechnical University “LETI”, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Một mô hình định lượng mới về sự tích lũy tiềm ẩn của các trạng thái bề mặt trong các cấu trúc kim loại – oxit – bán dẫn (MOS) sau khi tiếp xúc với bức xạ ion hóa và gia nhiệt kéo dài đã được phát triển. Mô hình này dựa trên sự hình thành các ion hydro H+ dưới tác dụng của bức xạ ion hóa không chỉ trong một dielectríc cổng mỏng mà còn trong một dielectríc trường dày bên cạnh, và sự vận chuyển phân tán tiếp theo của chúng đến giao diện với cơ sở silicon. Mật độ của các trạng thái bề mặt tiềm ẩn được xác định bởi phương trình cân bằng passivation–depassivation của tâm Рb tại giao diện SiO2–Si bởi các ion hydro. Mô hình này cho phép chúng tôi giải thích sự giảm đi đồng thời trong điện tích thể tích, cũng như sự giảm đi trong mật độ các trạng thái bề mặt (SS) sau khi hoàn thành quá trình tăng trưởng, và mô tả một cách thỏa đáng dữ liệu thực nghiệm.

Từ khóa

#bức xạ ion hóa #cấu trúc MOS #trạng thái bề mặt #ion hydro #độ dẫn điện

Tài liệu tham khảo

K. I. Tapero, V. N. Ulimov, and A. M. Chlenov, Radiation Effects in Silicon Integrated Circuits for Space Applications (BINOM, Moscow, 2012) [in Russian]. J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, M. R. Shaneyfelt, and P. S. Winokur, IEEE Electron Dev. Lett. 13, 203 (1992). J. R. Schwank, D. M. Fleetwood, M. R. Shaneyfelt, P. S. Winokur, C. L. Axness, and L. C. Riewe, IEEE Trans. Nucl. Sci. 39, 1953 (1992). G. S. Ristič, M. M. Pejovič, and A. B. Jakšič, J. Appl. Phys. 83, 2994 (1998). G. S. Ristič, M. M. Pejovič, and A. B. Jakšič, J. Appl. Phys. 87, 3468 (2000). O. V. Aleksandrov, Semiconductors 54, 233 (2020). O. V. Aleksandrov, Semiconductors 55, 207 (2021). V. I. Arkhipov and A. I. Rudenko, Philos. Mag. B 45, 189 (1982). R. E. Stahlbush, A. H. Edwards, D. L. Griscom, and B. J. Mrstik, J. Appl. Phys. 73, 658 (1993). A. Stesmans, Phys. Rev. Lett. 70, 1723 (1993). J. Fishbein, J. T. Watt, and J. D. Plummer, J. Electrochem. Soc. 134, 674 (1987). S. R. Hofstein, IEEE Trans. Electron Dev. 11, 749 (1967). H.-E. Sasse and U. König, J. Appl. Phys. 67, 6194 (1990). Y. Nissan-Cohen, Appl. Surf. Sci. 39, 511 (1989).