Свойства пленок оксидов редкоземельных элементов и кремниевых МДП-структур на их основе

• Автор: Родионов, Максим Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ОКСИДЫ

1.1. Редкоземельные металлы

1.2. Структура оксидов редкоземельных элементов

1.3. Свойства оксидов редкоземельных элементов и МДМ- и МДП- структур на их основе

2. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И ИЗМЕРЕНИЯ ИХ

ХАРАКТЕРИСТИК

2.1. Методика изготовления образцов

2.2. Методика измерений и экспериментальные установки

3. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ МДП-СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПЛЕНКАМИ ИЗ ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Электропроводность кремниевых МДП-структур с ОРЗЭ в качестве диэлектрика при постоянном напряжении
3.2. Проводимость и диэлектрические потери в кремниевых МДП-структурах с оксидами РЗЭ на переменном сигнале
3.3. Вольт-фарадные характеристики кремниевых МДП-структур с оксидами РЗЭ в качестве диэлектрика
3.4. Исследование генерационных процессов в кремниевых МДП-структурах
3.5. Влияние температуры окисления двухслойной пленки из РЗМ на характеристики МДП-структур
4. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ МДП-СТРУКТУР С ОКСИДОМ ЭРБИЯ В КАЧЕСТВЕ ДИЭЛЕКТРИКА
4.1. Методика определения высот энергетических барьеров на межфазовых границах МДП-систем
4.2. Анализ спектральных зависимостей фототока МДП-структур Л/-&203
4.3. Анализ вольтаических зависимостей фототока
5. ПАРАМЕТРЫ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ ЗАХВАТА В МДП-СТРУКТУРАХ А1-Ег203-5/>
5.1. Методика определения локализации и плотности захваченного в объеме диэлектрика заряда
5.2. Определение величины и центроида заряда, захваченного в диэлектрической пленке оксида эрбия
5.3. Энергетическая глубина залегания электронных ловушек в пленках оксида эрбия
5.4. Исследование особенностей накопления заряда в структурах А1-Ег203 -51 под влиянием ультрафиолетового излучения
6. ПРОСВЕТЛЯЮЩИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК ОКСИДА ЭРБИЯ. РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ, ПАССИВИРОВАННОГО ПЛЕНКАМИ ОРЗЭ
6.1. Оптические и просветляющие свойства пленок оксида эрбия
6.2. Рекомбинационные свойства кремния, пассивированного пленками оксидов РЗЭ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ИС - интегральная схема,
ВАХ - вольт-амперная характеристика, ВФХ - вольт-фарадная характеристика,
ДП - диэлектрик - полупроводник,
МД - металл - диэлектрик,
МДП - металл-диэлектрик-полупроводник, ОПЗ — область пространственного заряда, ОРЗЭ - оксид редкоземельного элемента, РЗЭ - редкоземельный элемент,
УФ - ультрафиолетовый (-ое).

Линейность ВАХ в координатах Хп-^-л/у, а также малые коэффициенты
выпрямления свидетельствуют о том, что электропроводность исследуемых диэлектрических слоев в кремниевых МДП-структурах при указанных условиях удовлетворительно описывается эмиссией Пула-Френкеля.
3.2. Проводимость и диэлектрические потери в кремниевых МДП-структурах с оксидами РЗЭ на переменном сигнале
Диэлектрические пленки, используемые для создания различных полупроводниковых приборов (варикапов, фотоварикапов, МДП-транзисторов и др.) и элементов интегральных схем, должны обладать минимальными диэлектрическими потерями и проводимостью на переменном сигнале. В этой связи в данном параграфе анализируются вольтаические зависимости проводимости и тангенса угла диэлектрических потерь МДП-структур с диэлектрическими пленками из оксида эрбия и с двухслойными диэлектрическими пленками из ОРЗЭ [91, 92].
На рис. 3.9-3.12 представлены зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tgб и активной составляющей проводимости (7 от приложенного напряжения V при частоте измерительного сигнала 1 МГц для исследуемых МДП-структур. Как видно из рисунков, характеристики от V имеют максимум при напряжении плоских зон и тенденцию к насыщению в области напряжений, соответствующих аккумуляции и инверсии на поверхности полупроводника. Активная составляющая проводимости увеличивается при переходе от обедняющих к обогащающим поверхность полупроводника основными носителями заряда напряжениям и выходит на насыщение в области напряжений, соответствующих инверсии и аккумуляции на поверхности полупроводника. Величины проводимости и тангенса угла диэлектрических потерь образцов в области напряжений, соответствующих аккумуляции, превышают аналогичные значения для области инверсии. При аккумуляции на поверхности полупровод-