Previous Page  4 / 12 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 4 / 12 Next Page
Page Background

Анализ сдвига проходных характеристик МДП-транзистора

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 1

7

Кроме

того,

ввиду

примерно

линейной

зависимости

напряжения

на

затворе

развертка поверхностного потенциала,

которая

составляет

около

160 мВ/с, про-

ходит

довольно

быстро

так же

как, и

развертка напряжения на

затворе

от

акку-

муляции

до

инверсии

во

время

обычных

измерений

I

d

V

g

.

В

соответствии

со

статистикой Шокли —

Рида —

Холла

зарядку

ловушек при инверсии

описыва-

ют

следующим выражением

[11]:

 

 

1

, ,

,

,

, ,

,

t

t

s

th

n E x t

N E x n E x t n E x V

t

(1)

где

n

t

(

E, x, t

) — концентрация ловушек в оксиде при энергии

E

и расстоянии

x

от поверхности раздела Si–SiO

2

, заполненных неосновными носителями заряда

за время

t

;

N

t

(

E, x

),

(

E, x

) — концентрация и сечение захвата ловушек;

n

s

концентрация неосновных носителей заряда;

V

th

тепловая скорость неоснов-

ных носителей заряда. Согласно уравнению (1), эффективность захвата медлен-

ных приграничных ловушек низка, когда поверхностная концентрация неос-

новных носителей заряда мала, т. е. при слабой инверсии. Учитывая большую

константу времени медленных приграничных ловушек [2], логично предполо-

жить, что при нормальных условиях измерений

I

d

–V

g

большинство пустых мед-

ленных приграничных ловушек (подразумеваются медленные приграничные

ловушки, заряженные основными носителями заряда) сохраняют зарядовое со-

стояние неизменным в подпороговой области.

Приведенное предположение может быть проверено изучением кривых

I

d

(

V

g

)

в подпороговой области. Результаты экспериментов показывают, что две после-

довательно снятых зависимости

I

d

(

V

g

) практически параллельны друг другу

(рис. 2), т. е. результат соответствует ожиданиям. В эксперименте напряжения на

стоке и подложке составляли

V

d

= 0,1 В и

V

sub

=

0,1 В. Учитывая большую констан-

ту времени, которая характерна для этих медленных приграничных ловушек, лю-

бые неосновные носители заряда, заполняющие рассматриваемые ловушки во

время первого измерения

I

d

(

V

g

), наиболее вероятно должны остаться там на дол-

гое время. Если заполнение пустых медленных приграничных ловушек произой-

дет в подпороговой области, то подпороговый угол наклона будет уменьшаться.

Это связано с тем, что захват неосновных носителей заряда поглотит большую

часть неосновных носителей заряда в слое слабой инверсии. Однако, когда эти

медленные приграничные ловушки заполняются неосновными носителями заря-

да, с одной стороны, число доступных пустых медленных приграничных ловушек

будет уменьшаться, а с другой, захваченные неосновные носители заряда будут

прикладывать локальное электрическое поле к поверхности раздела Si–SiO

2

, что

препятствует дальнейшей инжекции в подзатворный диэлектрик неосновных

носителей в канале [12]. Это означает, что гораздо меньшее число неосновных

носителей заряда может быть проинжектировано в подзатворный диэлектрик и

быть захвачено при последующих измерениях

I

d

–V

g

. Изложенное подтверждается