Влияние локализованных состояний аморфного гидрогенизированного кремния на свойства области пространственного заряда в тонкопленочных структурах

• Автор: Авачев, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Глава 1. Электрофизические свойства тонкопленочных структур на основе неупорядоченных полупроводников

1.1 Структура спектра энергетических состояний в неупорядоченных полупроводниках

1.2 Механизмы переноса носителей заряда в неупорядоченных полупроводниках

1.3 Влияние локализованных состояний аморфного гидрогенизированного кремния на электрические свойства МДП-структуры
1.4 Анализ моделей для расчета тонкопленочных транзисторных структур на основе неупорядоченных полупроводников

Выводы по главе

Глава 2. Влияние локализованных состояний на формирование области пространственного заряда неупорядоченного полупроводника в МДП-структуре

2.1 Модель МДП-структуры, исходные и граничные условия расчета

2.2 Решение одномерного уравнения Пуассона с учетом распределения плотности локализованных состояний в щели подвижности неупорядоченного полупроводника

2.2.1 Плотность объемного заряда в области пространственного заряда МДП-структуры

2.2.2 Распределение напряженности электрического поля и потенциала в области пространственного заряда
2.2.3 Ширина области пространственного заряда в неупорядоченном полупроводнике
2.2.4 Длина экранирования электрического поля в области пространственного заряда неупорядоченного полупроводника

2.3 Влияние локализованных состояний на формирование и
электрофизические параметры области пространственного заряда
МДП-структуры на основе а-БкН Выводы по главе
Глава 3. Методика определения плотности электрически активных локализованных состояний в щели подвижности неупорядоченных полупроводников
3.1 Анализ методов исследования ПЛС неупорядоченного
полупроводника
3.2 Физические основы методики определения ПЛС
неупорядоченного полупроводника
3.3 Способ определения потенциала и напряженности
электрического поля в области пространственного заряда МДП-структуры
3.4 Методика расчета плотности электрически активных
локализованных состояний в неупорядоченных полупроводниках
3.5 Экспериментальные результаты определения плотности
электрически активных локализованных состояний в а-БШ средствами АСМ
Выводы по главе
Глава 4. Расчет транзисторной тонкопленочной МДП-структуры с учетом влияния на электропроводность канала плотности локализованных состояний неупорядоченного полупроводника
4.1 Исходные и граничные условия расчета транзисторной тонкопленочной МДП-структуры

4.2 Расчет электрических характеристик транзисторной
тонкопленочной МДП-структуры
4.2.1 Определение зависимости поверхностного потенциала в области пространственного заряда от приложенного 98 напряжения к транзисторной МДП-структуре
4.2.2 Электрическая проводимость канала транзисторной МДП-структуры в режиме обогащения с учетом влияния 103 локализованных состояний щели подвижности неупорядоченного полупроводника
4.2.3 Вывод аналитического выражения вольтамперной характеристики транзисторной МДП-структуры на основе неупорядоченного полупроводника
4.3 Оценка влияния локализованных состояний а-БШ на
параметры тонкопленочного полевого транзистора
4.3.1 Режимы работы и параметры а-БШ тонкопленочного полевого транзистора
4.3.2 Оценка влияния локализованных состояний а-БШ на статические параметры ТПТ в усилительном режиме работы
4.3.3 Оценка влияния локализованных состояний а-8кН на динамические параметры ТПТ в ключевом режиме работы
4.4 Алгоритм управления электрическими характеристиками
тонкопленочных структур и параметрами неупорядоченного полупроводника в технологическом процессе
Выводы по главе 4
Основные результаты и выводы Библиографический список Приложения

На рисунке 2.2 изображено распределение плотности локализованных состояний %(Е) типичное для а-йкН с 12 -г 16 ат. % содержанием Н2 [5,9,27].
Анализируя вид интегрального распределения ПЛС, построенной на основе экспериментальных данных (рисунок 2.2), предполагаем, что хвосты зоны проводимости и валентной зоны, как и для и-кривой, можно описать экспоненциальными функциями. Учитывая, что наклон кривой в середине запрещенной зоны и у краев зон разный, опишем эти хвосты экспонентами в виде: &(£) = ^-ехр(аггД£,), (2-1)
где gi - нормировочный параметр ПЛС, а а,- - характеристический коэффициент наклона для аппроксимирующих функций gi(E) на соответствующем энергетическом диапазоне АЕ,.
Представим интегральное распределение плотности локализованных состояний как модель в виде двух распределений глубоких состояний и состояний в хвостах зон как акцептороподобного, так и донороподобного типа. Можно аппроксимировать распределение глубоких состояний при значениях энергий Е < Еа1 (рисунок 2.2) экспоненциальной зависимостью в виде:
Ес-Е ,эВ
Рисунок 2.2 - Типичное распределение плотности локализованных состояний для а-БШ [27]