9 / 12
В.Е. Драч
12
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 1
скорее всего ввиду значительного заряда в медленных приграничных ловушках
после первого измерения
I
d
–V
g
.
Физический смысл максимального значения ТСПХ можно объяснить сле-
дующим образом. Положение максимума ТСПХ по оси
V
g
показывает началь-
ную точку, с которой неосновные носители активно начинают заполнять пустые
медленные приграничные ловушки. Амплитуда максимума ТСПХ соответствует
наибольшей разности токов стока до и после зарядки медленных приграничных
ловушек неосновными носителями заряда, следовательно, качественно отобра-
жает число медленных приграничных ловушек в подзатворном диэлектрике,
или ловушек, которые заряжаются неосновными носителями во время проведе-
ния измерений
I
d
–V
g
. Это справедливо при низкой (средней) плотности состоя-
ний на поверхности раздела. Следовательно, ТСПХ можно использовать в каче-
стве средства мониторинга медленных приграничных ловушек или как показа-
тель деградации.
Кроме перечисленных выше причин, снижение эффективной подвижности
μ
eff
в линейной области может уменьшить крутизну кривой
I
d
(
V
g
), что повлечет
снижение ТСПХ. В первом приближении кривые
I
d
(
V
g
) и (Δ
I
d
,TC
) в линейной
области могут быть представлены в виде [9, 10]:
1
;
2
d
ox eff
g
th
d d
W I
C V V V V
L
,2
,1
,ТС
.
d
ox eff
th
th d
ox eff
th d
W
W
I
C V V V C V V
L
L
Приведенные выражения точно описывают влияние величины
μ
eff
на ТСПХ.
Однако, пока не ясно, что играет более важную роль в снижении эффективной
подвижности, ловушки на поверхности раздела или приграничные ловушки.
Заключение.
Специально для изучения сдвига проходных характеристик по-
левого транзистора была разработана методика, которая включает в себя две фазы:
1) фазу разрядки; 2) фазу измерения
I
d
–V
g
. Сдвиг наблюдается при рассмотре-
нии двух последовательно снятых кривых во время прямых измерений
I
d
–V
g
.
Это явление тесно связано с медленными приграничными ловушками. За-
рядка медленных приграничных ловушек вызывает сдвиг тока стока. Исследования
показывают, что медленные приграничные ловушки заряжаются неосновными но-
сителями зарядов в линейной области при первой развертке
I
d
–V
g
. Это явление
ослабляет проходную проводимость первой развертки
I
d
–V
g
и смещает ток стока
при второй развертке. Рассмотрен физический смысл максимума ТСПХ. Описан-
ная методика исследования медленных ловушек основана на проведении последо-
вательных измерений проходных характеристик. Такая методика не предъявляет
высоких требований к аппаратной реализации, может быть рекомендована как
простой и недорогой инструмент для изучения ловушек заряда, расположенных
вблизи поверхности раздела Si–SiO
2
МДП-транзистора.