Воздействие ионизирующих излучений и импульсных магнитных полей на поверхностные свойства полупроводников

• Автор: Татаринцев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 323 с. : ил.

ГЛАВА I

РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ С ГЛУБОКИМИ УРОВНЯМИ В

ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

1.1. Электрофизические методы определения параметров глубоких уровней в полупроводниках и поверхностных состояний на границе полупроводник-диэлектрик (аналитический обзор)
1.2. Определение типа симметрии точечных дефектов в полупроводниках методом ЬарЫсе-ШЛЯ
1.3. Нестационарная спектроскопия поверхностных состояний в режиме постоянного подпорогового тока МОП транзистора

1.4. Исследование спектра поверхностных состояний по токам накачки заряда

1.5. Радиационная аннигиляция дефектов в диодах Шоттки на кремнии и арсениде галлия

1.6. Автоматизированный комплекс для исследования радиационных эффектов

в полупроводниках электрофизическими методами

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ I

ГЛАВА II
РАДИАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КРЕМНИЕВЫХ МОП
СТРУКТУРАХ
2.1 Воздействие ионизирующих излучений на кремниевые МОП структуры (аналитический обзор)
2.2 Формирование термостабильного радиационного заряда в диэлектрике структуры
2.3 Моделирование радиационно-термических эффектов в структуреро1у-§-БЮДРЦЫ

2.4 Эффект повышения радиационной проводимости слоев ЗЮ2 при радиационно-термических воздействиях
2.5 Аномальная генерация поверхностных состояний в МОП структурах при последовательном воздействии ультрафиолетового и рентгеновского излучений
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II
ГЛАВА III
ПЛАНАРНАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ В РАДИАЦИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ
ЭФФЕКТАХ
3.1 Воздействие ионизирующих излучений на планарную неоднородность поверхностного потенциала в системе Si-Si02
3.2 Моделирование воздействия ионизирующих излучений на короткоканальные МОПТ с учетом планарной неоднородности распределения поверхностного потенциала полупроводника
3.3 Экспериментальные исследования радиационно-индуцированных изменений границы раздела полупроводник-диэлектрик в МОП структурах с учетом планарной неоднородности поверхностного потенциала полупроводника
3.4 Краевые эффекты в облученных МОП структурах
3.5 Исследование эффекта образования внеэлектродного инверсионного
слоя в облученных МОП структурах
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III
ГЛАВА IV
ВНУТРЕННЯЯ ФОТОЭМИССИЯ В МОП СТРУКТУРАХ, ПОДВЕРГНУТЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
4.1 Фотоэмиссионные методы исследования пространственного распределения объемного заряда в диэлектрических слоях МОП структур (аналитический обзор)
4.2 Моделирование фотоэмиссионных процессов в диэлектрике облученной МОП структуры

4.3 Анализ пространственного распределения радиационного заряда в диэлектрике облученной МОП структуры по вольтамперным характеристикам фотоэмиссионного тока
4.4 Анализ пространственного распределения заряда в диэлектрике МОП структуры по спектральным зависимостям фотоэмиссионного тока
4.5 Автоматизированная установка для фотоэмиссионных исследований
в МОП структурах
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ IV
ГЛАВА V
ВОЗДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА
ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ
5.1 Воздействие импульсных магнитных полей на немагнитные полупроводниковые кристаллы с дефектами (аналитический обзор)
5.2 Воздействие импульсных магнитных полей на дефектную подсистему полупроводников и выявление скрытых дефектов в МОП структурах
5.3 Воздействие импульсных магнитных полей на поверхностные свойства полупроводников
5.4 Воздействие импульсных магнитных полей на спектр глубоких уровней монокристаллов арсенида галлия
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ V
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Для получения достоверной информации о спектре ПС предлагается изменить режим генерации токов НЗ. На рис. 1.12Ь показана форма импульсов, позволяющая разделить во времени процессы эмиссии и рекомбинации. Ступенчатые импульсы использовались для накачки заряда в [40,41]. При этом изменялось напряжение ступеньки и обеспечивалось достижение стационарного состояния при каждом значении У8. В отличие от [40, 41 ] варьируемыми параметрами в предлагаемом режиме являются времена выдержки МОНТ при фиксированных напряжениях У5у и У5Г. Времена переключения постоянны и значительно меньше продолжительности варьируемой выдержки, что позволяет считать длительности процессов нестационарной эмиссии электронов и дырок равными соответствующим временам выдержки.
Значения У5 (- и Узг должны обеспечить перезарядку ПС верхней половины
запрещенной зоны только за счет эмиссии электронов, а нижней - только за счет эмиссии дырок, соответственно. Этим значениям отвечают условия минимального заряда накачки по характеристикам С>ср (У8у/ г), где напряжение промежуточного
переключения У. ^ г изменяется от Урв до Уу и обратно, а времена выдержки обеспечивают достижение стационарных условий при каждом значении У5. Пример таких характеристик, рассчитанных для конкретного спектра ПС, приведен на рис. 1.16. При одинаковых сечениях захвата ПС для электронов и дырок напряжения У5 Р и У8 г равны и совпадают с напряжением УМс,5 •
Предложенный режим генерации токов НЗ обеспечивает прямое задание границ (1.4.1) и (1.4.2) энергетического интервала, ответственного за эффект НЗ, и, следовательно, величины заряда накачки временами выдержки МОПТ под промежуточным напряжением.
Обсуждавшийся выше вклад в ток НЗ рекомбинации через ПС вне этого интервала исключается за счет малости времен переключения из У5 ^ в У[му (участок
слабой инверсии) и из У8 г в УАСС (участок обеднения).