Физические основы оптимизации параметров структур металл-диэлектрик-полупроводник тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ
|
Каримов, Иброхим Набиевич
АВТОР
|
||||
|
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Ташкент
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
1995
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.10
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТТв од Г
На правах рукописи
- 3 оит 1995 УДК 621' 592: 5"0 28
КАРИМОВ Иброхим Набиевич
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПОЛУПРОВОДНИК
(01.04.10— ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ)
А 13 Т О Р I: Ф Е Р А Т
Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Ташкент —
I :>9">
Работа льшолкспа а Ткиеятсгом государственном унтаераггете
Официальные оЕшоавнты»
дагатор фшшо-а&твкатетесхах н&уг, профессор, млея хорр. АН РУЬ
дохтор фва25о-иа,тшат2^есхвх яаух
доктор фззяхо-й&темйтгчесхн^ says, старший научный сотруднях
Ведущая оргшшзшгзд: -НПО "ИМПУЛЬС", С.-Петер<5ург
Заиштк состоятся " CJcf^tfj 1995 r, s Q ^ассв на оаседамяз гпсцгалкопроканкого Совета. N ДК CS7.02.24 фяошеасго факультета ТалкентсЕого государственного университета, по адресу: 70QQ95, ГСП, ByoropoRoij ТкшГУ, фноичсскзш факультет.
С дассертаяеея можно соц&хоьштьсз з н&учкоё 6z6.tsoTcse ТьгяГУ.
Автореферат разослан \№h г...
Мамадэдншав А.Т. Котов В.А,
Шамнрааез С,Х.
Ученый секретарь Спеяяализнраааако!'« Совет«,
«аидидат фяанкс^ма'гемаг'ипесаййг я&;
Худайаердгдез С.
-з-
оещля хлрлигер11спша рлг.оты
J^KTZâabaaczi^ Налшо-тегякческнй прогресс s области жкроэ-лектронихи в значительной степени сбУсдовяек созданием полгпро-во/шгасоЕыг приборов к захтегралышх микросхем пз основе кпогос-лошшх стрэтстур кетзлл • диэлектрикполупроводник шлю. налсг-пость, езерокиЯ диапазон текдератур экспяузтагапг. бистролейстгпю определяет дальнейшее разйэтие и созерпенстсозлзше иптоггальш«: с г: ем л а основе НЛП структур. Специфика Функгшошфовдпля Taras микросхем зависит ие только or bvôo?-;: исходного материала, но и от коестрливш и технологии изготовления излелмй. осиоисй боль-иовстеа соврекешшг китегралышя июсросаеи являются такие поягл роволниковые материалы, как юткиыя, &ос«ш глглля, агсениз га л лня к ;ш э л о ; :тг нч е с ; е слои, шрадеигме па кг поперЕности.
кехФазная граница, образованная вегсЕодлоа облает;.» яолуз -рояоапш:- диэлектрик. оказизлет супестпеннсе влияние на все ос -uomxo гараетермстззси кногослопппа структур л ирисороз па их ос нове. йаракетги кихроэдектрошшг czcm и из ячество сусестпепло завесят от соверзспстзг д ■ '.зле г стр r s с г : о ге слог, н гранита раздела поагзровощпж-ЯЕзаектой^
разюгпге шзкроэлектрош-кн тро&тег яздьаейаего изгсездя аа-рангтрав " СЕСгонза аолу^ошагк-дазлег^ш: в свЕергеасгровзшя тоssелorïSî es изготовления, vro сссбовво вазато дяя шсктрошпз к макросгеи.
олреаглонпс электрофизически: характеристик грашаш раздела si - ЗАО- структур» с^оттрозаяшс: »а поялйяхе. coaejratasaat ш>ия«а с г-губокоурохшевкнн вевтракя. арелеетаваяет бмызой квт»рес дзк соточустиитглыик sphsopos с пе*>5Восон г.лрллл в раднаяион .чо-етоязеда витгградыша скек.
-Шкяяке внешшх гэзлейсткгл шпгаодат к образованию различил:: дефектов в обьеме о;ксзого слоя и эаягпроволпина. а такзеаа грайте раздела водгпрошшик' диэлектрик; зтп дефекта суаестпешю плаягт да стабильность райс-тл подгаговотшкозаг пркбороа па ее-новг ШШ структур. С другой стороны, пнегдко »оздейстпия йогу? значительно уду^ззть •злеюто^пэтсские свойства гщогесяойяж стрпгг7р.
■ оезоваая текдеюты разшгпга шссрозлсктрошм! аз основе изо-
■ - я -
гослойшх стрпптр заключаются е посизетан стейени кптегрздии в аатегралишЕ су.ск ШС, сис) и гиеншении размеров элементов зтаг схен. При от он одним из гда паи& требований является снзкекие то-шзгшш подзатворного диэлектрика в я/иг транзисторах. которое исабгодино • для того, чтобы быстродействие к степень ¿штеграи<ш сген уд:*чеиласъ при тненвеиии длины канала транзкстороз. Кроне того. имеется ряд иркборов, ислользуюсше туняелыютовкиг слал диэлектриков на полупроводниках: ШЮИ- элемента паяя та. приборы с барьерами Жоттки. с подслоен туннельного тонкого скисла • солнечные батареи, бшюяярике транзисторы с туннельная онкттером, оитоздектроннке армбора. Т1£ГКАН-ТРанзистора, работггеше на ссер-ховксокхж частотах. Из перечислегишг пр:;6орое широкое расш?ост-г-спеяиг пока подучили только шоп- эленента пакята. в котокл: слой озслсла тояаияой около год пократ сверку значительно более толстый слоен нитрида кренная. применение остглышк перечнслея-ниг приборов сдергивается нз-за отсутствия технологии изготовления достаточно совершенных сверктоикиз окислов и недостаточной изученности электрошок процессов в таких слоях, кроне ирокти-ческык; задач, исследование. туннельных структур вахно также ия выяснения ряда вопросов Физики сис теш полупроводник-диэлектрик, в вервлэ очеред вопроса о страегаш окисного слоя и грашош раздела. сш-геение толщины окисла должао изменить электрофизические свойства систене полупроводник-диэлектрик.
поскольку.изненепия в строении окисла до мере удаления от границы с крекшек ногут до разяону яроявляеться в разных электрошок процесса, ■ представляет значительный интерес «следовать влияние сшггешш толщин разлечиыгг окислов на все наиболее важные процесс« в окисле и на грапиае раздела: проводимость окксла, образование новердлостгся: состояний и поверхностного заряда на границе раздела полупроводник--диэлектрик, а такзсе взаимодействие глубокоуровиесы- деютов в тонких ллз д жткгеасак слоях с подув-роводникок и нетаялон в многослойных структурах.
котя, к началу настоящей работа имелись-обшрнне литературные данше по этону курсу вопросов, однако ряд вахта: вопросов. касаюяшгся электрофизических свойств граншш раздела 31-210 .
подвергавгсзпгся тетзену яоэлсйствт оставалпсь I 'ЗТОчно т-ясненпынк: в частпости. агдаода образоваипя попегхли(. состояния па границе раздел,! яолгвроболншс-диэлектрик после воздействия обяучеш:я. текперапты к электрического поди: а иследовзяня влияния актасгаге арлнесея в обьенс полупроводника почта отсутствовали. Все зто значительно с;гр2п;гп:слло вознохяоети ялльпеяяе-го расшрршн! области прлкепелия н/аг структур.
К концу 00-г голов бисл мало нзучезч {нзкчсскнс проавс-си. происходящие в тлшелью« система;* с различила дизлектркчес-гаши слоя?ш: в частности. сквозное глшелировлт« носителей заряда через глубокогроппеш.ч? центры п яюлезгппше. оснеп пепвка-никл зарядаки глувокоувсренш« центров а диэлектрике с пстжвон к полупров&лшасох. физические основы оптанизагши параяетроз йЛП-стрэтптф к др. иневянеся а литературе дашп;е различии* авторов по электрофизическим свойства« тоюсиз слоев не согласовались друг с другой, т.е. ияепне авторов расходились.
Перспектпвиин материал он полупройодяккозоя электроники является полушчшодгапювос-соединение л$0.Косяка палия) саогвдарз шсохор. яодгккностп зге-».тропов. однако, тгизедьшг илПструхтгрз па -этой волуцровзшшег почта не нзттези.
следовательно, яетааьпое Ессяедовзщ» стрпятр с ттвздшгэ-тоеееня сдсяки оояс:стгжа глнше-тся &втуах&1мй! задачек яг,г. скззйз; снетены подггюоводгаг.'.-дизгектгк::. так 13 дли сргкткзгз.
* в-связи с таган ямоодякек а вачзг? васгояясй работа сгыалк: гглдчакя седяй:
- йсследопдллг ' емяогвостя управляемого еткгямгия строе -тюлегкг" пет структур 21 -510* -Гг вггек гшегаас вогдтествпп, в чаетвоста удучгеЕнг варакетрсв пхзз-стрпггхр. ясвогъгуекгя: п пзялгропояпиковзй злегстрскяке.
ассдейсвгше «кзечгоес; атосгсеоо в тлшедыаз ЕДЗ-структурах на (фсктои и «ос«к&* с разда«з»п: слою® якавсеткоз л различной тэгсашо?. дкаяектрдаса.
1*.еяьэ нлетоапей раЬоты яплядось ясследование шегхзк саз-деаггдая ергикшиг, эяектряческсе воле. тернообваб«тва# пркхгсй акксля й сера) па «язнчеекке сзоестзз "гелетьгг" кяв.-етеяятр.
- о -
ваябоаее часто аспользге.чж в сов?еиеааой иякроэлектрокаке. сзс-
тгнатическсе исследование злегсгричесгаи; • свойств тунз&львых йШ-стрлгтур на хреншга п фосфняе индия. озреяелеаке он^пидл.мз^ способов управления параметра:-« "толстых" к/УГструктур с номогаэ различиях вясыпых воздепстакл.
исслеяопакнс иегапизнсв ззаинояе.йстзия гяубокоурозневж цсшг-оз в диэлектрике туннельных с истек ооаупроподЕЕх-днзяектркк с металлом и еолуировокехкок. . •
аонск тегисяогичесюк условия оп'пшкзапж параметров туд-веяышх мда-структур тааа эх-эк^-н. 31-сагс-к, 1вр-собствешшй окнсед-н.
Разработка кетолдх исследований параметров йШ-стг-уктур, автонатазнроазплн:: аа основе «кфйовой техгайдь.
Дня достшэгня аостаэяешоа пехгл би.т>х реаеет слекггкие зада--та: -
1. Ессдедоваво вдпзшпе глубоких пркнесгй СНА; 5). оер-зз;т!Т;;.г. актягзнке пентры в объеме цолудроводшгка зе на граяше раздела 31-310рструктур. на параметры КДП-структур.-
2. Изучено влияние термообработки к тсрноеолсйоЛ обработки на пяоткость поверхностных состоянии К/ш-структур 81-510,, -К. об-лучешшх у-квалтанзг. .
3. Изучены параметру - собственного окисла •»•осфкяа иыдня к вяикйяг обработкп б водородной ллазке па характеристики структур 1п?-с0бстсепш;н окисел.
4. Изучено дефектообразоаапж к туннельная структурах 51 -Са."„ ■II к предложена иодеяь, обьясняхсая Физически? процессу, црогс-ходяияг в атак структурах. • ...
5. Яссяеяовааа Еоверзносшыг состояния з туннельная структурах 31-310, -н и определены оптн:;алыаг рехдаы обработки поверхности полупроводника до её окисления.
6. Оптимизирован нетод молекулярного-лучевого эшггаксиааьно-го израезжакик Сз.?а на 25.. позволяешй устранить петлю гыстерезя-са вольт-$арахшнх характеристик туннельных. ИДП-стрлатр.
7. разработаны енкостзне метода •'вссдедованвл тунаедадя:
• .
кяьс-грягяг». аглгэщтпзетовагЕае па осясвг тяткх
Нзгчгзз довазпа. " работе в верше гровгяеяо састенятяческое и всестороннее гееяедоваш:? зяектроплнг вропесеог в лдп-стрэтггг-раз. зодверглвпгхся ввезнеку возлспстзт, а тдгеге детады» зоу-чеви няогосдешше структура с разжгпшда тлшеях-ао-тогязгнк дкэ-дектркчееккнк слоякн, оизкческиг врэвесси. пгонсходяейо з тлкоп с::гте-:е а ял гранкае раздлва под: дрояодтгг - дкмтаггрик.
Ваеразе яоказакс. что я заергетэтескок свектре поаорхпоспас: состояв® йЛ2 стрп:™*!-, ;*.зготспле;пш:: кг- основе кгскяня. солст^ гагего дрняеси никеля н с«п«% еродвлеэтся яеогяорс'ляг>сти а виде атасов. ЭпсРгспмеские еолохсш"«« з'йе вшеоп ссвпаддгт с эяерпгчгга кэшгздшги псктрсв в «съеке яодгпроводпзпег.
шервкг ооклзгно, '»то терясаслекие обработка ягп стрпггур. аоягеггзуги:: с бд учет» <*- квлктзм?:« удг-кдиэт срсягтзг ггапягц рдз-деда полгпт-экокннк ■
делен;! гггияли-: пг-имг'пйс'л -кпт-оп птомог; тек: ид ггн^г-.ч-
усгх.?г^нгл^жен пг'ег'е^: п:-
с:т-у: гекеглата- «госхоз;;"*" ::сс;г; г..-;?-; тотгг.
?!'.;:.•;:■,.••;;■.', -;те г.;л,;:!;0-г!сл ¿г,Г с ссслщпспшгл е
попоп-лпоп яип".,иг7 у. оьрззрпзди» аодоактмгького -<
ормелги йти'иеки'* З'езюп сс-звсдяст ™трда^кть ведкчшчгг:
зкрйдз в скяедс; -то ас з г мает с:с!з;гп. и^от-^ст^ сй'-'гс-.ппг;': до 10 Сп г".* ,
Показало. чте »гг^'чеехдг. обраййгкг вок-грглоста ктгхкиг. а );опяс-п1~.чт;оц.1шю"д азотаей етсдот-? яс-Ргд охкедеаксн воззгэдягг унентггь ндотдость пойсрхвостцы;: сссгеятш па спнз порядок.
Исхазало. что в лая стрлпгрдг н-СаР»-31 я в слое иоггг ооразсвдться- медленно агрезаряхагаияея гегбокоуровиеваг яегггри» ответственные за возникновение петли гистерезиса вольт&аражок гараастеристнк. одзако. варапзшанне Сл.г, пг-л Т--ЬОО - бсо'С дозволяет устранять детлз гистерезиса вольтфарадзьк ¡ирактеркетай.
Исследовало взызшдедствги гдубокоуроваевкг центров во Фто-
' ■ . - 0 -
раде кальция в тлшедыхыг ШШ структурах 31~сак2 -К. вырааешшз ' методой гголек7лярпо-лучсвоп зшггакснн как полупроеодгогсон» Так и с яеталлог?. предложена физическая нолель осьяашоааи аодучешше результаты.
• разработаны пр'ограиик азтоклтиэироЕапиогс измерения вояьтфа-раллы" характеристик н временной зашгсиноетн еккости ШШ струи-тур (как »толстых*, тан и тлшодышг). ввода этих зависимостей з память компьютер« и аатоиатизирсвзггаоИ обработки результатов измерения. Эти программы аозголяот определить;
а) Профиль коипеитраяик мелкой принеси в тгодяогке;
б) Зяергии Еонкзагл«! глубскогрогпевуг центров к обьене ло-луг'ропог.'нтиа и из границе- раздела яолтаг-оаодшпс-диэлектрик;
и) галясииость потснлзилз возергиосги от лааряхеикя ^ {V};
г2 Загисииость плотности позерияоспягн состояний от потенциала поьерхиоста К« Щ);
д) Временит» зависимость заряда в диэлектрике;
г) Величину заряда к слое диэлектрика и его зависимость от.. нааряхсиия к от потенциала ловеркнсетг.
ш»лкхнчеш& зоачешк получешшх результатов, в результате провйденшх ассиспочанкй зтечтрмго?* и Физпко -тзшнческях провес-ь г> ипогосйойл*'х ст?7\-:±ут-з.?, кг:: з "толсткг". так и с тукаель-но-тсшк»ши ¿скэгеп-т^яс-сппйк ссопкя на гояуяроводнике уяупяенн параметр:» ряда шш структур ^гпользуеиан в та<?о электронике.
Дана геконе/^&згога яо 7дг~ш;нга> гарактег-истккн граишш раздела 21 -510дьттея териополезой обработки иосле лблгчениз.
Усовершенствовано технолога обработай*! новерхноег* ■ кгеь&йя веред окясдьняем» 7неи*шзгть п.г.отаос моверхносг-ш*
состояний.
Разработа тз.«2ологий ^ндрогетазашш ШШ структур из ФосФнда иядия, позволявши управлять зарядок в окиснси слое и уменьшить глотаость поверхностный состояний.
Разработаны истода определения параметров гяубокоуровн&внх центров, локализованная в слое диэлектрика в вблизи Гранины раз-
- 9 -
дела поятяроводлтс-^^гектря::.
Усовершенствована гегнслогяя ггарглнвадет зшгтаксвальныя слоев саг в туннельных систенаг 31 -саг, -н. позволяиззя избегать
и
гистерезиса вольтфарашшз гграктерпстак.
Автоматизированная методика пзнеренпп кохет быть использована для экспрессного контроля параметров приборов с р-п аегегода-?т п нлп структур в вроязводстзенгиг условиям
В результате гвпоянепноя работе на завиту шагоеятся сяеду©-г«е положения.
1. ЛйФФУзкопное легирование хргнгоегоа подложка ШЩ стрэтггур врня&сяни сери л вякеая приводит к возпккяозевнэ иаксннунов вяотяостл поверзносток состояний врн зпергвяа: Ес- 0.18 еУ, зс-О. 26 е\'. Ес- о. 35 е\', Ес- О."54 еУ для подаохек с серой в Е -о. ю еУ, Ей- о. «о еУ, о. 35 е\' для поляогек с анкедск. совяа-язгеиз с зпергетйчесюия уроппяня дегнргсснх вркнесей.
г. Обучепке 31-510г -К структгрзГ-квантанн (дозой до 10 рад (31) дрзгаодет х угудгеакэ свойств граязпш раздела (п узедкчешэ ^„в 5-7 раз). Последующая тернонолевая обработка структур в&сс-•••аног^'х-ас-г асрвопачзлыгт» (до обдучеяккз плотность вовс-ргвоет-кьп; состошжк. наслвдаекнй эффект связан с наааекнек оборвлппш: связей 31-0-31. £сйслсродоц ерн терноволевей обработке.
3. Обработка -з алгзгге яга давлении есдорода 0.4 гогг я течение 30 кшгг приводит к , улучает» вг-еневвой гарантеркстйкй
структур ка основе- ^ос4ида инякя а к уме.иы:етз> ояотзоггя по-
<1
яерхяос-яшх состоят;? (е^'.ю, га еу ).
I) тутшяьтз: иль -стрягоФаг зспоашпю злсктровани оо-»срьиостпиг состояака'к гяубокоутоанеаиг центров э . диэлектрике вярсдсля.-ях'с- л-екар);а«кокйкм грошек Е . вероятность эажышенкя которого раваа о. ь. Цалохстге демаркационного уровня аз пов«?р:г -ноет!! ус.-гйповсдгика ¿определяется соотясвеккек нехяу врсиовек о;-чозк«сспя я ирочове?« 'тгнпеяяроваяня. В днзлесткке асдегсдис д"»»прклкпадисгс п>оетг г "изменяется от зпачсвкя гроввя «ерня из ••«•ркч: :;к-{Чсийя Е^ва повергностя аоагаросогааг-
ita.
5. после переключения туннельной иди структуры от обеднения к большему обеднении возмогло заполнение яопергностша'г состояш-й электронами. При обработке вольтфарадашг характеристик этот эффект проявляется йак отрицательная плотность поверхностных сос тояний. при измерении реяаксагши еикоста этот эффект проявляется как уменьшение еккости во времени,
5. О туннельные ШШ структурах типа Si-SiOa-H химическая обработка поверхности кремния до окисления в концентрированной кислоте ШЮ3 способствует исчезновению "привязки" уровня Ферми (Feral level pinnins) я к уменьшению плотности поьеряаостпак состояний на один порядок.
т. Разработала «кзическая модель, обьясняхаая взаимодействие глубокоуроЕневыя дентроз в слое Сак, и па границе раздела саК, -si как с полупроводником. так и с метадяон.
о. ,карашшаяне Фторида каяьдия па крекянз прк Т -'500-&00оС позволяет устранить нетл» гястсрезкса вольтФарахшкя характе-рестик. .
lía основе представленных результатов следует, что детальное и систематическое изучение электронных и фнзико-хидачесаскх процессов на границе раздела аолУЕРОВоднш-диэлектрзп:, в диэлектрическом слое, а та ¡ese приповерхностных слоев полупроводника, и их подробный анализ представляет собой научное направление "Улучшение электрофизических параметров структур . нетаял-диэлектрик-по-лупрободяшс путей оптамизапяи технологических рехинов ж изготовления. а такге воздействием шейках воздействий". - - ■ ПУбликадип и апробация работы. Результата настоящей диссертации опубликовали в 32 работах- список которых приведен в конце автореферата, а.такхе доложены обсуждены на следугжл™ конференциях. секинарах и соссшаакях: па республиканской вил'ле молодых :-4oauz « сяеп:1:.л '.стон "Л:стуаяьвые дроблены физики полупроводников" :voai. на и всесоюзной ват^ао-тезанчосхок-с&ни-варе -г:;'--! стабильности а нздегаоста мякроэлсмеатса н
- и -
кикросзеи (Рязань, 1934), пз Псесскзчоа конференции .по гадиапи-оипой физике аолузронсдинкоа и родстасипы? яатерналов (таззсеат. 1901). на п Всесоюзной научной коаФегекгаз! "Физика окнскш: але-пок" ¡Петрозаводск. " 1907). па 1и областной па:-^о-практической конференции нолодыг учеииз я специалистов, поспллеппоа 70 лет;» ленинского комсомола (лнлшсан. :?СС). на Всессаззоп изунпсй конференции "фотоэлектрические явления а золузроводинкаи" (тагасеат. !9С9>. аа региональной кспФФерсаиии по "Радиапиопаоп Физике твердого тела" (Самарканд, 1991). па кехлуиародлсн синаозиуне по алояФаин тошаи даепкан (Питсбург, 2993), на Мегдуиаролнон соле-езянк по проблеме "Ковсе дерсяектаваие материала и технологии* (Хчшкект. 19945. VIII-он йехдуиародиок снмпозкуне по "Вторичной электрош50й. Фотоэлектронной зкиссшт и спектроскопии аоверстос-ти твердого тела* {Тагкепг, 1994).' а такхе на секииараг «Тй 2офф-г н кг*едеа Фггзизсн подуврогмшиков к диэлектриков Та&кеюгскогэ'государственного Университета.
Структура и оСъеи диссертации, Лиссертапил состоит из введения. ■ сс-кк глав, заключения, списка литературы и приложений. ОСаая об&ен 2А2 стгааэпз текста. 57 гаспгиоп. Еиблкоггагнз скаетает 15Н работа
ООЮВПт ССЯЕР2ЛШЯ РЛБОТЗ
во введет® к дкссегтзшш огсеаокгезегсл актуальность собранной тены. форнуяируотся по ль работе, иагтаая новизна, загзд:з-сшо пологсзкя и практическое значение аояггешшя результате».
первая гяаиа диссертация посияпеаа теорзга кногосяогага сттэтггур металл-дкзлеягячя: вояуироводии::. В зтоа главе рассмотрены физические основ» стрптттр кезаяя -дазаектгшгзостхгрогоятзг {¡шзз.
даны заргхтеритсш идеально а ПДП струзгптн. в которой иг учитываются зовергпостшге состояния. заряд п диэлектрическом слое, з коятахтаая разность нетеппналов негдг металлом и полупроводником ирлнннается раваой егулэ.
поиазаа расчет зависиности полной ешсоста идеальной
структуры от првдогенного накряхеяиз.
Характеристики реадышх кдп структур значительно отличаются от гарактеристик идеальных структур. Такое отличие обусловлено наяичнен повергностныж состояний на границе раздела полупроводник- диэлектрик и зарядос в окисле, а так^е разностью работ выхода из неталда и полупроводника. В современном представлении заряда и яовупхи в ШШ структурах классифисирузотся следух-нш образом:
1. заряду, захваченные поверхностными состояниями. которые быстро аерезарязаэтся,. обнешгваясь носителями заряда с полупроводником. они. вероятно, обусловлены трехвалентным крешшен
или нзбвточнш кислородом.
г. Фиксированный заряд, величина заряда остается постоянной во всев области прклояеннык напряженна.
3. Заряд, захваченный на ловуикн в окисаон слое. Возникает ври облучении или иахекшт горячих электродов.
4. заряд подвижных ионов. Они перемешаются в слое окисла при тернополевых обработках.
5. Заряд на глубокоуровневых центрах в объеме диэлектрика, зтот заряд изменяется при изменении напряжения:
заполнение поверхностных состояний определяется не подожегшгж лтпосительно уровня Ферми в полупроводнике.
Рассмотрен ход вольтфарадшк характеристик реадьшйг и идеальных ндп структур при различных частотах. Приведена основное Формулы для определения параметров КДП структур.
Если в структурах металл- дязлектрик-полунроводшЕг сдс-з днэ-дентршга очень тонкий (некыге 10-15 а), тогда носители перегодят этот слой беспрепятственно, структура представляет собой барьер шотткк. Если же диэлектрический слоя вкеет прокехуточну» тслнн-ну. ю а <*< 60 А. то талая система представляет собой туннельную ндп структуру. В этой главе подробно расснотреша 'лаепно туннельные систгны. так как оек изучены относительно слабо, подробно рассмотрены и энергетические зонные дяагранш туннельных МДП-структур при припокенни разлкчзнк постояшипг • напряжений. и при различной разности работ внхода из металла -л из подупровод-
inrca. дап анализ зодьтатершлз пграктерлстж тлшелыиг иди
структур.
олши кэ опрелелягккг ааранетроз 775птслсшгг НДП стрпсттр является высота барьера нелду иеталлон к полуярозсяткок. кото-рак существенно влияет па вольт^арадгаге "арзктеристики структур.
иияелвеа расчет сольт^аралявх гарактерястак еря различных параметрах воя/яроводшпса н металла.
гтя соотвоиення спг-аведлашь- н для "толстиг" яда структур. детально расснотгево заяолпеяяе яовергпостшп: состоялся? я гл г5оi■ о~ро2пеHi.'z цептров в днзяехтряяе туннельная it's структур eps прякок п обрятаск яаяряягяняя.
В туннельная МДП стрпггургя вероятность стачпопагпого за-полвеяия эдектропа.чц диасретпого ?2сгтсп-гесхого уровни (Л3>'} ловерхкостныг состояний определяется из i-оркулк
J ~ c^^t^lvt, ш
где п„ а - кояиептраякк соответственно злегсггояоз к лпго:: па аовергяостя полуяроводш:кз: п, . • у.озс-яшу.омтц еоклн г:са для дзу: сп. ср - коэ^якамшти загяатз соотгетствгино яллпгсвоз н дягсп на /с?; скорость тегкос-кясски носктедея - ДОУ ПС; Сг- скорость ту|Ш£-Л5СРоваа1£Л к^гду металле?: я ЛЗУ ЯС; ¿а ;;ерс-лтаость заяояяеяяя в зояс* дроаогшностк кеталяз АЗУ с той ss гяегтгпзя.
-гго л дэу пл.
г> яреяельяок случае, есля скорости тутззеллз^влякя кс-тду ?■'•_•-галлон и ,»DV аоЕОРЯвоелпа: состорлзЛ яакггогэ K?2i=c тегнозниссга поситеден с ДЗУ зогорг-яоспЕл: состо'1:-'~п. {gy<< Q, »па герахеаие (1) перегонит з язвс-стпоо яля то;:;-
тгя- ¿г:*; стрпсггр.
J Сл(-V-п.,) - ср(Я,)
3 2ток случае для п- аолуярозодамса ззвояпекке язу яовсряяосттяя: состояния определяете;! его аолсхсплен отгосителъпо ¡сзазн уровня
£с?нк в пел "прсео "лиге Га.
в другой предельной случае, если скорость тупнеднровапяя ¿т нагшого больпе, чей скорости тернозкиссип (2Г>> ДЛ5, га киггк кз (1):
I £з 13)
Таксе соотносите ннегт иесто к для тонких слоев диэлектрика (£< ;о-го л}, ото означает, что заполнение ДОУ повергпостжзх состояния определяется его полехениен относительно уровня -зерни в металле ¡Га.
Показано, что при напряжении V > о скразонхе (1? аггзшааст
вид:
Сп •
' СпЛ +
При обогагеааш поверхности зояупроводпика, зсяедствае вксо-ких значений , 5:пеен т. е. вслохеняе демаркационного
уровня на хсверхностн полупроводника приблу-хаетсд к пояохешео уровня одчш в полупроводнике.
Далее, при нангяхешки V < о и (87) ККТ варахааие Я 5 пере-'•«'СНТ в
ет
Отсюда следует, что прл изяеямшл напряжения от о до V <0, з завгах-юсти от соотносил:! 1т"л заполнение лзу ноьег-хност-нзх состоящей электгонан:! нохет кг;: возрасти, так ц тнельситьсл. В зток состоит супсственаос- разшрглг кехду згеолнеянея ловер;:-хостхах состояний в -тухяельанх м в "толсты!;'' ИДИ структурах.
Такая образон, после переключения кчаряхешй. в заЕнсхмостл от соотнсхепш £гп глубокоуровпевае сентапг в днэпектрнческон сдое п па поверхностных состоякиях могут как захваашать» так и зниттяровать электроны. Вероятность заполнения тазенх центров меняется от О до 1. '
дан анализ перегодпкх продессов в туплельшге КЛП структурам, Установлено. что в туннельная струитурзх с глубскоуровнс-вн-
• ¡ш пентраш в диэлектрике, релаксация из заполнения ногет про г о дкть двупя пгтяяи: (1) - туннелирование носителей затяда с Р/а через диэлектрик в металл или в зону проводимости полупройолпя-ка. этот еропосс происгоднт с постсяпшл{ временем туппслировзния тС.Ш? - туннелпроваяие носителей заряда с П'Я к поверхности полупроводника к териознисш! носителей. Л этой случае время релак-сашзг заполнения равно сукне врсяснл тупнелирования л времени тернозниссик. , ^
захват носителей па глубокоуросаепие пс-птри з диэлектрике осуществляется двукя_ путям::
Ш тувнелярозадае посктгдеа попоет- сдствеяпо из когалла яда полупроводшпез с постоянной врекени *ггт.
(И) - загват носителе;* па повег-лп&стлке состояния и яоследугасе тлшел '/гопаяке я глуо» .ддяпЕктг-ика гзубокоугоппепин дентра«.
• Показано, что а состоянии ас-реходлсго пгопесса временная записи • ность заряда ГУН в диэлектрике пьтахлотск через вг-с-ношгу» еккос -тя нкогоел&дзягд структур, т.е.
г*
; р'
где ~р~ | ЭС^ &- зм-екпизныа заряд п/и ь
дкзяеггтри:-«? и яя я С, - плотность обьенкого заряда, лнэяектрн-чегкап «гонидденасть полупроводника. <1 - заряд электрона. П -концентрация легнругаей пр;эсеск. тоядква го:электрнкл, б- дкэ-лектгкческая пронядаеиость диэлектрика. С1 - сккость диэлектрика «значения С,-н отданы ка сякшлу влопзд»*:). где времена отсчета г, и г>I, задаются из условии эксперимента.
Ул второй главе дпссертадки описаны кетоля исследования шогосдс&ш: структур петлял-диэлмгтргз:-полупроводник.
кз усего многообразия методов исследования дагаяетров по-
луаровошгакоЕгпс структур паки били внсранн енкостнке иетоды исследования. все енкостпые методы исследования параметров подупро-водшясовыи стрлггтр осковани на единой. хороло развитой теор;ш барьерной еш'.остя пс-ренода и еккости кпогослойных конденсаторов. Это обстоятельство позволяет однозначно интерпретировать полученные результата измерения, независимо от типа ислользуенык структур. Эти нетоди позволяют п едшон измерительной цикле получать инФоркадтэ о иногда: паракетран полупроводникового иатери-ала. диэлектрического сдоя и границы раздела полупроводник-диэлектрик. Вагнкн преинушествон этаа методов является неразрушар-екй контроль, т. е. возможность и2 использования без позреддения исследуемой полупроводниковой стрггкры.
рассмотрены Физические основы методов изотермической релак-сапии емкости шре). высокочастотных и низкочастотный аольтфа-радпж иарактеристик, которые позволят- получить инфорнагаге» о глубокоуровневик центрах в оеьене полупроводникового иатернала, иа границе раздела полупроводник-диэлектрик, в диэлектрической слое, а таете о аоверкиоспак состояиияи и зарядаи па Гранине раздела как в "толепк", так и туннельный 1Ш1-ст?уктура2. отдельно рассмотрен кетод НРЕ принешггельно к НДЯ~структураи.
подробно описана универсальная измерительная установка для емкостной спектроскопии полупроводников на основе пифровой теи-ники, которая использована для изучения Фнзическнд свойств тти-делыши систем. Аля работа в цифровом и циФРоаналоговон резине составлен naicex прогРакк, используекаи для изиерения и обработки зкеперинентгяьпнх результатов.
пакет прогрзкн дозволим осуществить сдедтвгие осераяиа: а - измерение ВС-: ИДЯ структур;
б - определение копдентралин легирлзаея принеси в i>-n переиодаи
и îUII структурам до ВФХ; з - зависимость нлкспидяьного злектричесхого поля Еи(У) для резкого ;t илазиого переходов; г - определение нз~5дон BLTS остаточшс ГУН на hczoshhz
::ол-/т.-'оводш:з:д.т : лользоваппгн барьеров Еотткя; д .. г.о вч бч-х.
е - вычисление Hss из dlts измерений;
х - измерение длительных перегодних процессов для псслелова1.:
ГУН в объеме диэлектрика; и - измерение нетодон Pnlse-ргоыпг для исследования нногослоп пых структур без медленных процессов. третья глава посвяшепа исследованию влияния низкотемпературной обработки па свойства гранита раздела полупроводник-диэ лектрик. изучению влияния тсрнополевыг обработок (тпо) па свойс тва заряда в диэлектрике и па границе раздела 510,, злектро Физические характеристики структуры металл-диэлектрик полупро-
А 8
водлик, подвергнутая облучению с квантами ю :10 рад (S1).
для изучения влияния термообработки (ТО) на свойства МОП структур исследуемые структуры подвергались нагреву при темпера -турах 250, 320 и чоо'с в течение 10, 20. 30,... 120 кинут с последующи медленный охлаждением {-1 град/с) до кокнатпоя тенперз-туры. Показано, что тернообработка при температурах 2500С и 320* С приводит к незначительном? изменению плотности поверхностных состояний <Нss). тогда как тернообработка. в отлично от имешнх-са литературных данных, при температуре 400вС оказывает значительное влияние ва Hss. На основе экспериментальных данных для термических плепох SiC¿. вырахешшх в различных условиях, сделан иывол о той. что уменьшение Hss после термообработки при т = 40(f С обусловлен!» насыщением ионами хлора незавершенных связей кремния на границе раздела Sl-SlOt.
далее исследуекке структуры. предварительно обдучеххые в -кваптани, подвергались тернополевоя обработке, т.е. структуры отаигали непосредственно под воздействием внесшего электрического поля, влияние термополевой обработки (ТПО) на предварительно
бй
обг.ученкые структуры (облучение к-квантами от источника с»дозами i. 8
ю рад (Si) без снеоения на полевом электроде) проявилось в
аномальном поведении С V характеристик по отношение к знаку по-лярнзукзсго напряжения. Прз положительном потенциале аа металлической. электроде не наблюдалось сдвига с V зависимостей. в то врекз как отрицательный потегшиал приводил к смешению C-V засн «гяоетеп в область отрицательных папряхенпй. Это является одноз-
гдчши свидетеяьствои образования Фиксированного положительного заряда на граяияе раздела 51-510, ндп структур. Следует отметить, что эта результата полярно отличаются от результатов тпо для окисла вдаашеияого вяе ялорсодерхааей среды, то есть в отсутствие иояов хлора вокиснон слое, гяе наблюдается резкое возрастание нл2 яря подохительяой полярности на металлическом электроде, я отсутствии влияния яа кзз отрицательного напряжения. йзу- ' чепа кинетика денолярнзадии положительного заряда, образованного после облучения е-квантами.
Облучение е-кваятаии идп стрлстур свособствует образования» квазкустойчквого конплекса на Гранине раздела 51-510г. которых! яод действкен электрического вола и температуры ьохет активироваться с образовапнен «игссировапког© положительного заряда в ЗЮ^ и забросок электровоз в полупроводник. величина этого заряда зависит от теняературы (при постозашон поляризующем напряжении) к оярс-деляется смешением образованны* комплексов относительно уровня Ферни. указанный квазиустойчивый конплекс иохет быть интерпретирован как деформированный тетраэдр , способный переходить в стабильное состояние яод действием Т11Д. Положительным зарядок может быть кислородная вакансия, которая образуется в результате наргаенкл связи в ностаковом кислороде.
Выявлено, что наибольшее изменение олектго *изичс с!сия характеристик мдл структур происходит при облучении -ЛкЕантгни 106рад (31). ТПО шш структур при температуре 300"с после облучения до- ■ воя до 1С'рад(31) приводит к улучшению границы раздела БА-ЗЮ^. которая объясняется каскшгаием оборваншя (при облучении) связей 21-0-51 кислородом.
Четвертая глава посвяпеяа исследованию ' электрофизически-: характеристик Гранины раздела полупроеодгояс-диэлектрик кдя структур, содержался арзглгси никеля и серы в объене полупроводниковой подлоакн.
153 лит'ерагурзшя данных известно, что наличие нрикесек, гоз-даших глубокие энергетические уроеяи в объеме полупроводника и5и структуры, оказывает существенное влияние на свойства сясте-$1 олг.лко отсутствует с-дияой мнение о роля прииеснгк
• *
~ 19 -
атоноз я влшянй их на свойства ■ границы раздела полупровод -ник-диэлектрик.
Нанн ясслледоваллсь высокочастотное вольтфарадные характеристики структур типа А1-5Юа п-51<Н1> и А1-ЗЮа-п-51<з>. Введение принесннх атомов в кремний осуществлялось диффузионным способом. необходимые структуры создавались на базе легированного кремния. показано, что введение пикелл в обьеи полупроводника мдп структуры приводит к увеличен!!» плотности поверхностных состояний и образованию положительного заряда па границе раздела полупроводник диэлектрик.
в спектре поверхностных состояний ЦДЛ структур, изготовленных на основе кремния, содержащего принеси никеля, проявляются неоднородности в виде явно выраженных пиков энергетикескхмя по-лохенияш! ес - О, 1С+0. 02 зВ. ¿С - О, 39'О. 02 ЗВ я Ех ! 0,3510,02 зС соответственно, методом теркостимулированного заряда емкости на диодах лоттки ткпа Аи-п-2кн1>, с предварительным Фотозапол-нениен центров неосновными носителями заряда выявлено два глубоких уровня, локализованных з нихней половине запрещенной зоны кренпкя. с энергиями ионизации. еж >■ 0,2>0,02 эВ и Еу + 0,35+0.02 эв. нетодон изотермической релаксации емкости наблюдали перезарядку двук глубока уровней, локализованных в верхней ¿.^довине запрещенной зоны с энергией конизашш Ее - о. о, 02 зв и Ее -о,4<0.02 зв. как видео нз этих полученных результатов, энергетическое положение шявлеивнх пиков из спектра поверхностных состояний лаподлтея в хорошей согласии с энергетическими положениями пртшесаых уровней никеля в объеме кремниевой подложи.
из зкеяеринепталышх дашшх следует, что положения уровня з спектре поверхностных состояний и в объеме полупроводниковой подложи совпадают. Такое совпадение свидетельствует, что возможная природа этих центров одна я та хе. т. е. они обусловлены дринесным уровнем никеля в кремнии.
Для установления природы глубоких уровней с энергией ионизация Ее - О. 13из, 02 эв и Е2 ♦ 0(35+0,02 эв исследуемые структуры подвергались облучению в-квантами. исследования после облучения гущ структур типа л»-зюг-п-зкн1> показали. что радиация
- го -
приводит к росту плотности поверхностных состояний в областях энергий Ее - о. 18+0.02 эв и ЕЗГ + О. 35ю.02 зв. не оказывая влияния на энергетические уровни, обусловленные собственно никелек. 11а основе экспериментальных результатов и литературных данных сделано предположение, что указанные энергетические уровни инеют вакавснонный характер.
Вышеуказанный способон такге было исследовало влияние серы на свойства границы раздела SI-SIC^. На диодах иотткн (получен аого после удаления сдоя S1&,) типа Au-n-Sl(s) наблюдали перезарядку -трех глубоких венгров в запрещенной зоне кремния с энерги ей нониззции Ее - с. 1б-<о. 02 эв. Ее - о.гв*о.ог зв и Ее -о. 54+0.02 эв. Концентрация глубокого дентра с энергией Ее -
О. ia+o. 02 зв. усредненная по всей области обьегаого заряда, зна-
II -з
читедьно неныве (лг = 3*10 сш ) концентрации других центров (Нг = 2+6*io'scnfJ) .
Такие было показано, что в спектре поверхностных состояний ИДИ структур, изготовленных на полудроводиковой подложке, содержащей примесные атоиы серы, проявляртся неодпороодпости в виде
»
пнков в областях энергий Ее -• о. 2«о. 02 эв. Ее - 0.28+0.02 эв. Ее - 0.35+0.02 эв и Ее - 0.54*0.02 эв соответственно. На диодах вотгки тина Au-n-Si<s> не наблюдается перезарядка центра с энергией ее - 0.35<0.02 эВ. исследования влияния технологических ре-нов, температуры диффузии и скорости посседиффузионной закалки ва поведение cera в кремнии показала, что концентрация атомов серы сильно зависит от этих условий, при температурах диффузии ниве 1200*с уровень с энергией Ее - о. 35+0.02 эв в креннии не образуется, а если и образуется, то его концентрация ниже предела чувствительности, используемой методики. Энергетическое аоло-гение выявленных пиков из спектра поверхностных состоянии, как и в йредндзтаен случае, находится в хоропен согласии с энергетичес-кш дояогешшш прдаеешх центров, обусловленных серой или кокаяехсок вакансия» сера в объеме кремния.
Hs&smaeHoe нзигнение спектров ловерхиостныг состсялий НДП сгржтгр твва jU-SiO£-n-Sl<s> нозто интерпретировать следтшик Фбэазош во время оетелнтельного пропесса структур n-Sl<s> злет-
ркчески активнее атоки прикесн сер« .переходят к границе раздела 31-510,, и з сдой sio,.' Поскольку атоны серы u lis конплексы паго-дятся з электрически акг.шпкд состояниях. то это ярпбодзгг к уг-э лкчешсо liss и кзкенегаго спектра распределения повердяосткыд состояния по пшргше запрещенной зони kpskhhh.
облучение f-квантамн ндп структур -тала Al-SlO,,-n-Si<3> приводят к зяачтггедьно'гу возрастать» Нзз в областям энергия Ее -о.18<о, ог 3D, Ее - о.35<0.02 эв и к некоторону уведичешю 3ss вблизи энергий Ее - о.гз'О,02 эЗ, Ее - 0. 54+0. 02 зв. Наблюдаемое изменение обусловлено тек. что поток й-квантов увеличивает число вакансга! з приповерхностной области и. следовательно, приводит к росту ass в области энергий Ее- о. 13*0.02 зв и Ее- 0,35^.02 зВ. обусловленная конплехссон гакансия+сера. Некоторое увеличение Sss с энергиями конизашн Ее. - о.гз«-о.02 зв и Ее - о, 54+о.ог эв обусловлено актшзааией серы в приповерхностной области полупроводника под действием облучения. Дэнорнне'уровни серы в крегшии к ионизация этих уровней приводят к знвеличешаз супествутаего положительного заряда на границе раздела si-sio^, обусловленного незаподЕенпкн-х связянл Si-о. ...
в этоп zs главе приведены экспериментальное результаты по исследовании генерационных пропессов в НДП структу: ад типа Л1-sioa-n-si«s>. в качестве основного метода использовался нетод релаксации емкости ядп структур и пронессе образования ипверси-онного заряда. На основе анализа экспериментальных яаннкз генерационные процессов структур типа Al-si02-n-si<s> и подвергнутых облученл» указгнют структур Г-квантанн установлено:
- значительное увеличение скорости поверхностной генераннн неосновные носителей заряда кале следствие узеляченпя за гражгце раздела Sl-3i03;
- укеяьпение на г-j порал-;а вреиена зкзни неосновных носителей заряда и увеличение числа рекоибпнацшяшнд сентров з обьене полупроводника ;Ш1 структуры, обусловленного принесшдет цент-раки сеги и комплексам впкзнсия+сера;
-'з'-шед <?:: с слоеной гепэ'разшопннл девтр с энергией понизадни Ее -о. 5't 02 эв, обусловленный принесы* серы з полупроводнике
- 22 -
стругстурн "пша Al~si0£-n-si<s>. - определено наличие bpoí-пля расятеделеяня коняеятрашяг глубокого венгра с энергией ношгзацнк Ее - 0, > о, 02 эв в исследуекыя структурам.
В яятоя главе диссертации ЕГ-едставя&БК результата исследования электрс>уи31гчос1й'п: свойств туннельная нпогослоип^я структур Sl-SiGg-x. Янли ксслеловяяе лове-ряносхЕые состояния в структурам а.тйщ±я1ш--тудпедшэ-топккй озжссл крекнин -п -крокпий.. аналогичная так, которые используются в Охе-транзксторая. Нспользовань: трн группа образцов:
а) - E3£-o«3 (за), слой oiaicca тсеееп'ой^ 27 Á;
б) - Z3P-с»з i toa}, Si 2? Á: s) - кзЬ-о, з aooj.rV юо A. Bd лее:-: груяязя озшг слои вярагепа я стзгрк кислороде.
кссясгцгешк структур показали, что б тупиельиыг: игл тдла Al-SiOj-u-Si. яря напряяегшл смешения на управляющей здоктро-.с V = с, rporxín почти всея Еопергностгшз состоя-ика распелохепн шие уровня С-орж. т. с. все зровпи ИС заполнена злекхрозамн. при увелдченнк обратного, пзпрягешя до -(О, 9-i, О) V ток, цротекааавй через структуру. рсзко возрастает до ioo-aso якл. а яре дальаеггаен увс-днчс-хзс: обратного напряжения ток нз.че-пягтеа кгдо „ (пгекггнш?). язкгрешш но: щчг аошгеитя: температурам указ".вакт на отезггетаке тенпературно« згвп«шостк иссле-дуешгг тллггдьязл: иди структур. ез ' слабой сегаературяог зазяск-косхл баз? следует, что осковяая ссстаздяшз?. тока - • ас- resepaск-osshe ток й:ода Потош. такой ток вояьтакЕсрвая характеристик но.Еет еггь обусловлен как тт:елкровап:ен, так я осагдеиисн металлов яг кягдокапнлх, цгресекавззп: 003. олнако» во еторок случае тонк сс,г-~я10 ззачктедьио разлетаются от образца к с бразду к. как SP2S2ZC. яе гзггг'г области наскзеБШ. следовательно s • pasan: ЕДЯ стрлггургг основе*® кедадлзкек переноса тока является webs-гкренкине через длздеятрн::.
с
Ставненкс- зкеверямеятгльнок п расчетной ВФ£ лря Т s 300 Г EoiíosssacT» "era ко море унксыкеия кееряхояля 'У к потенциала по-sepsaocKT ере ггяряхедэЕ V >• - о. в v so изменяется. Зто водт-sspsaacT в яерянея частк заггеаешок зош крскшш se.
перезаряхахгзгсск ига кзнех8н::л 'апЕРЯлгнля. гзотгость которпи но-
Лдя «ссяедовааия пс с солее гяубохння уровзжхг ясзользог»-лнсь спгктри ВЬ75. Плотность ПС определяется из гглрахохх™
полупрозодшхсз: 3 - хлоладь структура; с - стагоопагная е.чхсеть;
,1 с,! = са„;-с;1(; - сггпал
Согласно сксиерихентальпин дахппгн зо сыпала:; 2ЬТЗ, на па-зп: структурах хэ наблюдается перезарядна заких-дкбо глубоких уровяеП 'аС < 0,05 ), следовательно, для образцов группы I и ii
' 10 -п
аодучаея плотность ПС Ззз < 5*10 са еУ . НахтЕэеся расгохдехнэ . результатов сбясяяется теп. тго певэрххоспш:! состошшяи. изпе-~с-гпи::; методом В-?:', соответствуют нел:спг уроххп с наядах зосто-ЯПН!П!Л сре::-зат1 торхозкйсситг. зтз п&вгрхностигу состояния зг яз-хердятса ;-:гтодо;?
"ах слсдгс-т дз деда ия'А я свактров вьтз, «ра церпяоде от обогащения к озедпопхэ плотность зерезаря^ахштся .ггс резко упеньпается. Ото тарактерно для туннельных структур, занетх:: адд сравнения, что з контрольных образцах {группа III, .Н 1С0 й) шбдэдаетса перезарядка яс с урезпел как з верхней аолозхпг зал -решенной "они креэтахх. так я вблизи ее сгрегагпа. плотность яс
-'•7
для атпг структур хорддха-Ю сп ет . для обгспс-чгх;.;. лг-хгелгл такого разжетл. лз сраимез^й! завхсгс-гостн схсростса туххолировахня "'.13. теркозьг,:с<жц С^от гяергзп урсенй ПС зз, а ттс~г? -13 аплдхзл "с-хадхзаз» и олгетогглхя есборхпостнпх состояли^ оа-
■ргдегчпо, что л верхней долсвиле Запреаенноа зози яркшия ¿ХчС •-•т-сл лоу^-ркадхспжй энергетический уровень; веролтнссть его заход-келлл адэктр-сиа1к1 равна 0, о. для упрозезпд анализа нохво йри-взгь, что покерхнсстоле состояния низе отего урохпя. заполнена ?лехтрокага. а ввпе его - пуста, наличие такого депаркадиояног© уровня вознохно в шш структурах с тузпелыхо-тошепет днадектрк-канл.
где .1 - постоянная гс-лгднзиа; с«.- хх:
:с:сгр:п?.скад хр-ЗЕпдаеностъ
Далее, было изучекс- влияние химической обработки поверхности кремния в различный средах на свойства туннельных стрлптр Si-SiCg -к. Исходя из экспериментальных результатов, показано, что обработка в концентрированной азотной кислоте H.VCI до окисления кренния способствует исчезновений "привязки" уровня Фернн Ii ткевьаени» плотности поверхностных состоял::;;, из анализа различных химических обработок поверхности крениия следует, что де óei-cru ответственные за "привязи:" расположил па грашше раздела St-SiO„.
&естая глава данной работъ; посвяп-зна исследовали» поверхностных состояний в 'туннельных ндц структурах тип a M-caF^-n-Si.
Были исследованы вояьтфараддые характеристики туннельных структур sl-CaTa-K. лиэдектричесзиш слой, который бвл дороден послойно методом колекулярно-дучевой эпитаксии С?ЗЛ). В качестве иоддозки использовался кэг-ííüi); толшиш диэлектрического слоя (dY саг, различны: 170 Á. 54 Á. 45 Л и 25 соответственно.
Для всех исследуешь ll/ffi структур на ш" наблюдалась петля гистериса. причек ширина гистерезиса зависит от паправлеиия и скорости дрохо2де-я.1я интервала напряжений, а таксе от начального заполнения глубоких центров,'. локализовали:,!;: в объеме диэлектрического слоя cart. Анализ в«: всех иссдедуеных структур показал, что ей в одной из образдоз ие образуете« инверсионный слоя. Это-• следовало огзжать для образцов с тунпельно-тонкими окислами (сквозное туннелированиек однако ери -'itc I. сквозное тупиели-■ровакке ирактачески отсутствует, ко возкогпо тунпеднровапие через глуеокоурознеЕ^е центра и слое саК.
Отмечается, что и обьеие саг, пг.ег.тся медленно перезарлгао-г^осз Г'/ц. Скорости тсрнозииссин элситроиов с этих ГУН при обед-есшш liPöBiüiasr скорости захвата злектропоя на пи ш»г. обогаге-
Исследована релаксация еж-астр йдз-структур с ттшедь-но-тоаклзп: еаотш fi-ropz-mos, обусловленная засолямшен либо опус-теаезвев гдубокозровневгк пентгов в дизяегггрже. при раздтошх Espejaзэчеишп: яапрядедия, а также при различном начальное закол-еёени гдубогшх центров.
. _ " '">•;:..■ - 25 - ' / -
Показано, что после перекшзчеешх напряжения на КЯП-структу-ре врекеиная зависимость емкости не кокотонэа. в ззбпскностн от положения ГУД и от соотношения 2ги ГУН либо заполняется
электропани, либо опустоаается: причем; в одной часта диэлектрика Г/ц ногтт заполняться электронами, а з другой част?! - опустошаться. Это обьясяется обпепсн электронзки незду ГУД и с нетал-дол (золото) л с кремнием. Предложена 4;;знчесная коде ль. обьяс-няшая экспериментальные лаяние.
показало, что г/ц лиеэтся во ?тернде жаяысЕЯ как вблизи крекпия. так и вблизи золота. Разработал метод вре-
менной зависимости заряда этак .центров и штзслеяо изменение за-
а.
ряда после различных переключений. которое порядка ю Q/ii .
для определения оптшадькых регзиов нараетгавия сак, за креннкл, бндо исследовано шташне. различная ¿е.—:лсв caF2 на параметры ГУН в слое cal^ н на границы раздела caFj, /SI. • Исследуете образца бнш знранены в шрокон интервале тёнператур. йспользо-валясь две группн обрздов. 1) - на поверхности яреквяя б шш ва-рашены 2:" нонослоя CaF при тенпературэ т = 770' с. а последующие конослоя выращивались при температурах от 200 до 400* с. 2) - нонослоя саЕ, выращивались при температурах 500 и 500* с, без предварительного нарашшания г моносяоев при. т =. 770° с.
на основе анализа.зксперкнентаяьшх результатов исследованный образдо в установлено, что:
а - при шраиявадик перваж двук ноносдоев зри температуре •па" с в дчаиюшчпег структур St-caF, -и образуются ПЩ с -зйройем спсктрон достояниях врекеан перезарядка t до Ю-20 ч*. что является дргпяной гистерезиса ВФй. В образцах, у kotophs посд&дуязке ьонослои знрагпепн при температуре 4га" с. эта ГУН перезаряжается только после выдержки при обогащения, т. е. наблюдается петля гистерезиса БФХ.
s - в образдаз. где отсутствуют дерше два монослоя, вщ>а-зеятше при температуре icq"с, не набтодается петли гистерезиса D>x. Ото означает, что заполнение ГУД успевает следовать за изменением постоянного напряжения (при dv/dt 32 rav/s,т. е. при времени измерения»1со 2). При измерения сфх эти гун проявляется как
Фиксированный заряд, после вадердки при обогащения ВФХ сневаэтся в сторону отрицательного напряжения. что указывает на увеличение Фиксированного положительного заряда. '
Обобщение экспериментальных даяния показало, что в диэлектрическая слоях и шелочнозеиедышя Фторидов, вырашеянкя колеку • яярао-лучевой эпитаксией. суисствуют гуц. локализованные по' всей толщине диэлектрика. ' После изменения напряжения на структуре, заряд этих ГУН медленно мзненяется во временя, что является причиной гистерезиса Ш>х. raise пи можно рассматривать как медленные состояния. Показало, что одкик из цутей. устранения тага-я: состояний является укеашение температуры вцраиквакия кояослоев Car,. .•-.-■.
5 се.'пд'о'Л главе излагается результаты исследования Физкчес-свойств туннельные шщ-стрлгш? на основе фосфида ютня, Для изготовления быстродепствушия аналоговых и «игровых кикрозлект-рошшя с хек все больше используются као1ч>сдойше. структуру на основе Inp, возгону больноп-интерес вызывает изучение электроФи-знческкя свойств вваеуказгинш: структур.
Одной из задач, возянкаогах дри изготовлении приборов кик-роэлектаошаск Е оатоздеютошаш в основе-1пР, является создание стабильпоа грошт Раздела мехду 1вР tr собственным' окисло» с док ядотаостао nosspzuocrmz'состояний.
йссяодоеаш собствевнае окаслг.% выраленные. в кпсдородаои ааазне ярд рагшг-шгя временах окисления, а- также. ррашпш раздела
т^о.собстсешшя окиссд.
Б капаете- подложки использовался фосфид индия. . с копдент--
15 ■
ранней свободшг? электронов 2*10 си*к с орневтаигев ^поверхности (100).
Ясследоваакя показали, что щч* осределевхп.г условнее о:а:с -яення в кислородное пдазне нохво нанести па IBP стабняышя собс-. твешшй окксел с конаентракией волиоосватвой Фазы (lnvPv os) превышающей коадеютапи» друпе фаз. Обнаружена сильная зависимость кежду временен обработки в плазме, составом собственного мздела в электрическаии паранетранн 2Ш структур. . . _
Изкененне C-V характеристик коррелирует с кзнсвениеи соста-
т »
ва окисла, вырашеппого в плазне. Собственный скнсел. вш>аташэй в ллазне с максимальной концентрацией полифосфатов. ниеет грзгх!-цу раздела с высоким совершенством структуры и стабилышки ос-повхши паранетракк; плотность поверхностных состояний менее Ю спГ^е'/окисление в кислородной плазче приводит к образовали» отрицательного заряда в окисле.
Рассмотрено влияние обработки з водородной плазме на отрицательный заряд, образовавпмйся в собственном окисле -гостила нн-дия. выращенного в кислородной плазие. Обработка исследуеных об-раздов в водородной плазне проводилась при различных условиях (температура, зреня. давление водорода). Показано, что обработка в водородной плазне приводит к образованию полохктедьпого заряда в окисле, что позволяет уменьшить отрицательный заряд. Выбор ре-гЕииа обработки позволяет управлять образованный зарядок, а такте улучшггь вренеяну» стабильность 1ЖГ структур 1пР-собственннй окнсея-нетадд.
ЗАКУШЧЕН2Е
ясследовазпш. результаты которхгх кздохенк з настоящей работе. были начаты в 1982 году; данная работа подводит хтсг для-телыпгк исследованиям эдектропнкх и Флзико-хиническлх процессов в кеогосдойяых полупроводниковых структурах, как 'толстых" ">ДП структурах, так и туннедьхо-топких НДП структурах. наиболее паяный вопрос, который был Ее ясен прл постановке дайной работа -каше Физические кзневеаия происходят при внеигах воздействиях (обдуэеаче. сильное поле, введение ярянесе-й в объем полупроводника. температура) па границе раздела полупроводник-диэлектрик я в саиок " --'-'-пои с ю-другой наиболее еахный вопрос, который тают б^у зе-ясгн - какие Физические измененная происходят в диэлектрике при гнгньпегаш его толишш до туннельно-тонкого, для решедия в;.ж-укпзаннж задач в давкой работе была использована ггнкостнгя спектроскопия, с тайная в застойнее время одник из ос-новныг методон исследования полупроесдшпсових материалов и приборов.
ароведевяне исследования позволяли получить ответ па киоте из перегнанных вопросов и решение поставленных задач. Основные результата, показавшие перспективность выбранного направления и сФорккровавЕне представление о Физических свойствах Гранины раздела, "толстых" и тпшельно-тошеих окислов и особенности электронных процессов в них, подучены и опубликованы в работах, которые приведены в ковпе автореферата.
. Основные результаты диссертационной работа
1. Eosrasaso, что диффузионное легирование кре.чшевой иодлог-.ки 1!дп стрлсгур претесики серк и никеля нр;шсдит к аояввеш» секов в энергетической спектре-плотности поверхностных состояний. Зги дики иакладиваптся па обычный v-образЕъгй зкергетк чееккй спектр плотности поверхностных состояний. Для подложек
с серой .энергии этих пиков, равны Ес-о, 15+0,02 эЗ, Ее ■ -О. 2Й+0. 02 3В. Ее - О. 35*0. 02 ЗВ и ЕС г 0.5ЧЮ, 02 3В. Для ПОД-дежен с вихелек энергии зтак циков'рзегш Ее - .0.18*0.02 -зВ. -
i
Ее - 0,40*0.02 эВ К .Ev •* 0.3D*0.'02 эВ. Эиергия этих г.;п:оз иа- V годятся в хорошей со гласил с заергяяки коккзавзш аринесей в . объеме подзтаюводзпка. -
2. Установлено, что ойаучекис .si-sio£-ft структур-в-кваптаки прзвйодйт к ггудаешо .свойства Гранины рззяеда'-(к уведичешю пе^тностк аовергзоепз-г состоакки -в б-е par,:, r.cttasana возкох • ность -Hevh'J!i:Si'ji этого алиякпг дггон e-rsarrr.. ''
'3. i?,--?cf?KKf серк з дрзагоиерхи^стпу»- область .-ЯСЛУЕРОВОДШ» хг~ч.-й ьчрс;; созданием нргмвдевхс: КДП структур, приводит
ггкеi »«спереди;: иеос^оиниг поепт^-^г-г к к' унень&ешш врене-ойразо/хин»:« пййерейоаьогг сдое s этки сг/уктзгрдх. облученпих
4. «ад г сек; кг грани..; тегдг-г; Si-Г''' прш-<••?;.•
.^екг.-нм -к-г; х:аранетр^»: i-д структур, тл> Рас: т• воз«¿.ssocth sxr лег: ~.:.:.эсапи>: р И1Д~>озлгктронвов аротдг
перед окислепиен позволяет уменьшить па порпдо*; пдотаость пс-верглостшг™ состояний туггаельнкк стрлстур 31-510,, -Н.
6. установлено, что в туннельный йДП-структураг заполнение поверхностны^ состояний и глубокоурознеЕых дентров в диэлектрике определяется демаркаяисшшн уровнен 2*. вероятность заполнения которого равна о. 5. В обсей случае деларкашюяныя уровень Е~ расположен нехду ¿ровней Фернн в кеталле Уи и квазиуровнея феркп з полупроводнике.
7. Показано, что в ИДП структуре: й-СаР^-З! в слое Сар,0бра-. зузггся недделно пс-резаряаакгалеся гдубокоуровневне нентгн. явдяю-
аз?еся причиной гистерезиса зояьтфарадшз характеристик. Парат-ззззк сз?й яри "Г - 500-500" С позволяет устранять гистерезис вояь-т^араднзк характеристик.
з. оптзнкзйроззл резскм зэтаагязаняя- слоев сщ негоден ноле-кудйряо-лучевон зш-ггаксии.
9. Разработана Физическая модель, обьясяязсая -злинодедс-теке гаубсхурсвневЕЛ центров в слое как аа границе раздела са?; -51. так л на грашзде раздела саг-; -л.
ю. оптйнизнровакхг реззхкн обработай 1пР с собственным окислен <? зсясройнсй плазме, что позволяет управлять величиной заряда в окисле.
11. разработаны арограниа автонатизироваапого изнеренна В*>: и С(1) кдп структур (как. "толстые", так и туннельная) я обработка результата.
12. Результата вкполнензкг исследований по улучнених» гарак-таряевдш грашетн раздела крешша-двуокись креннта внедрены на
^¿г-дпрвятни л/я В;2307.
•шведы
Систематические исследования элехтрофизичесхснг свойств ст~с тенн нзогослоявыз; полупроводниковых структур типа и-зю,. -а, 21-саК^ -$1 я Н-себственннй окисел-ШР позволили получить ряд новик научный результатов, актуальны® для практическая задач ло лупрозодниковой электроники.
Исследование "толстая" кдп структур И-310о-31 показала. что
»айквяе ннегашх воздейстайа (текпергтура.' электрическое коле, оойт^тшв) я наактае в переходной слое- 51-510, и в объеме врдуп-РОйОййЕйа примесей. соз^а-.глхх глубокие энергетические уровни, суейстиеыго пзнентат эдектрофизкческие свойства квогослойша: структур, наличие такого влияния дает возкохас-сть аелекаправлен • вого уиравас-Еш: свойствам;: структур 31-£:0,,к хркборов па их основе
йзг-чекне туннельных кдв структур показало, что в дислегсп^-чесшас слоях структур к-саР2существуют медленно церезаряха»-Еносй гяубокоуровиевае центра. являгдакеся причиной гистерезис;, яольт^арадшгх характеристик к недлеввой рдеаксашш емкости, разработана технологий, позволявшая устранит! эти дефекта.
осткназааия реагинов изготовлен;«! тлшсдышя структур, поз-ьоляет управлять свойствами туннельные структл» к приборов ца кх основе.
• Основше результата диссертант, опубликована в сазитшаг работах:
1. Зайаабюашов с. з., иласов с. К., Заугояышкозг Г., каршог-• ЕЛ!. Далнеп к.С. Витяняе^облуедщж ва свойства ша! струк ТУР. ПИ, 1985. Т. 10. В. С. 727-72*;.
азйкзбхдяЕОЕ с. 3.. Власов с. м., зауголыжкова к. г., Сарцког. К. II.. ■ дйлщгоп Г. л. ¡шашше териооорайе-пз: на оясктг-оФнзнчое-кае СЕОлства КДП СТРУКТУР, оодучеЕкдг. , ■ Г-кшггганн.
©та, 198 Ь», т. в. -I, -с. 11П-1Ш,
Зашаеташов и. 2.. •■' Власов С. к., KapwiCb-H.lL, ¿арнноп К., гЕТеов И.С. Кзшаше гдожеси ва гдотность . вовегхпостниг соетойнзв я НЛЛ стругстлш:, ФТП, ть, т. 19. к.- ю. с. , 1030-1632. '•.•-..'■.''-•■..
згшабиюшов С.з.,. ваасов С.К. ...Еагзнов и.п. Еошишс шхелп н ^-обяучегшя ва плотности состояний; . депонент н. 10ЮГ.. Сборта: г-е^ератсз» обзоров, переводов, п деаошхровашгнх рукодиссй.
. сер. "И",'я 15.-1956. ,
5. zalcaMdiEov S. 2., '/íasov s. r., ' Zausolnllto^a S. G.. ITariisOT I. H.. iSallKov a A. ^-irradiation,on dielectric properties of Silicon <aoxlde. . cr/st. hat. Def. Acorrí:. Kat. 1937. v. 13. p. 325-335.
6. asa cos c. H. , SaíinaSiLiíHon c. 3.. KapiwoB H. K.. -JacHPorj A. A.
Eh na na,pa:;atfii üSH ctpyicryp. OTEE, 1907, t. 21, 3. 4. C. 752- 76rt.
7. napiu-ioB H. II. , XacmoB v. 11. , riycaes o. A. . ííanaTHcaKOB r., 3ais~ naSiiRiEiDB c. 3. Br^yxmsef-oSJirqeHKH aa hsh&egieüíí pacHPeaeaenKH njioTiiocT;.! nobepsbcctibjs coctosin^ b KíSI CTpyiiTTpas. Uouepz-hoctb. 'íiiBínca, 33BÍH5I. KesaiBíK'a. 1939. s a, • c. iC5-i03.
3. BePHas .'I. C. , r?eso3 K. B. , KqPíimob II H., 0cTPO7MOBa E. B. Hc-BQPznocuiae coc?o$Knia na KpeHiOJestss mm ctptic&psz c tynnejib-íio-tohiscí c-iosk fixcacjio. «-ra. 1993. t- 27. 3.5, c. 917-920.
9. zainaMoinov s. z. . BarsnsKlT P. I. ■ sarimov I. s., Turaev a. P. , 33d SüaibeKcv A. A. influence of iiinh hydrostatic Pressure on the Electroptsrsical Properties of the silicon crystals doppd by Hi or Gd and of ti\ú structures sased sn It. Sol. St. Electronics. 193-i-.
10. AJi&Eapec x. , HePHaH fi. c. f' eopsek1! B. A.. Pfgsob s. B.. Kapshos H. 1L . cokojicb II. c.. jEyaexara A. BoatTftipaasfie sapairre-pkctkkh Tyaaea!>n0-T0HK3iz Krai CTpyxryp Kpeiania-sTopsK saafc-ibjh-sc-jioto. ehpaiseia^e¿ mctoaom hqíteícyaspso-ayiebo-a okht3kce;í. «rn. 1934, t. 23. b. '2, c, 21í-212.
11. a4ií.b3pec *v :<:. , sepiiaa a. c.. sarsíob h. h. PeaaKcanna 6kkocth TyifHG"JjHO-1Q7VCS2Í' E5?I-CTPyK17? KPe.HSIBI--i>T0PS5 Kaa&EKS!-30a0T0. bíjpas:e0b«k hctoxíoh moaeier.napjio-.eneboa aniiraiccísí. ot. -i99s. t. 2g, b. d. c._ -1305-14.-95.
12. ARhESPoc x. s.. ¿spaas AC . ' sapKHoo a. H. • 3aB;icHKocT& aapa-me-tpob rayeoKo>-posneB;jA ueirrpoB bo vTopi-ine xa-ntana na kp?hhise ot pespja kortwcysapbo-ayqeboñ smsxsrcm. pth. 1995. t; 29. n. 3, c. 405-412. ■
13. naa'iafiu-:iv;08 C. 3.. anacos c. H.. 3ayrojii,HHK0B3 s. r., SapHHOB H. H. Bananas Tepjiooer-aSoTKii sa KoaaesTPaas» hobcpshoctesz
состояний в структурам кетаял-диздектрикподуЕРоводЕЕк. изв. АН УзССР. 1985. В. 2, с. 39-51.
vi. Власов с. Е.. Зайаабщшнов с. 3., Каримов е. ii Определение нлотностн поверхностного заряда на Гранине раздела полудрозо-днк-дкзлектрик. дан 1'зсср. 1985.. в. ч, с. гв-зо.
15. Власов С.е. , кариноЕ к.и., Алимов Т.Е. влияние серн на диэлектрические свойства ДАН УзССР. !9БВ. Е. Ч. с. 55 ■ 33.
16. Еерканл. С., Власове. К., заннабидкноп С. 3., Каринов П. К. г Павлова К. л. Влияние условии обработки поверхности креипия перед окисление»: на свойства грзннш» раздела б туннельных структурах к-31а,/51. Узбекский Физически1, хурцал. 1994, иь, с. 10-20.
17. зеянкона Е. й.. Беляков с. В., Бернан л с.. гаьараева л. Л.. Горедекок а. т. > еоримон и. н. . карнсавкн р. в.. 'яшоша н. А.. йншгг н. н. Влияние обработки в водородной плазне на параметру собствешшя оксидов фосфида индия, узбекский Физический кгр-нал. 19 9*.
1С. Зайвабидинов с. з.. Гуляноб г.. Дадкев к. С.. Еарзшов fi.ll. наспров А. А. Поведение дяотпостн аоБергзюстащп состояние на грашхае- раздела 51-31С1, под иоздейстзкен нейтронного облучения. доклады АН УаССЗР». .1905» К 7. ..с. 31-22.
19. власоЕ с. и.. каркнов и. н., ддкновт.Е. геаерацнонаые, провес -са ь ндп структурах типа /л-310,-п зкг?. в сб. нагчяш: трудов "Эффекта' сакяння изеашх воздействий » содупровоаншаи;. к - аодусровоянЕкозых приборах". тр. 'тасгу.' .Таакеаг/ 19С5. с. 65-70. .'.'•.."
го. Кариков £.п. ч насиров А.л., кадиноа л.С.. Рериатовг ii Водь-тфаргдкые характеристик! няогосдош&гд. ■ подуаровоааикодах СТРУ1ПТР да основе легирсзазаогс 31. '■ сб. иауч. труден "скзикэ ссаухгронодшасов к кристаллов", тагкеат. 1990. - е. гз -гь.
£1, Зеркаь П. С.. Гореловой л. Т. Каримов П. П.. таиа-чк.. Ттрасн А. р. параметры собственного окисла, кцраяедкого в ддазнс- да «•осфбдс- Экспериментальна? к теоретическая фкзака. тас-
::ест. Сб. научных трудов М г, 19УС» с. 79.
•гс. з. з,, влассг с.к., Кггодов С.Н. Ввиявас тср«о
- 33 ••
обработки па релаксации енкоета Ш1П структур. Катериаду рвс-публмсансксй зкояы нояопых ученж и специалистов "дкхуалыши
пр-облени 4изшш полупроводников". "ерггла, 1SC2. с. 71-7В.. *
23. эайнабидииов С. 3., За-/годьшЕ<оЕа Е. г.. Харинов И. 1L Метод стабилизапии парамтров двуокиси .креиш катериаки ni всесоюзного наупио-теипиеского семинара "пути новкгаепия стабильности и надежности микроэлементов к кчкросзгм" vtss. докя. К Рязань. 1984. ч. 1. с. 95.
24. власов С. и. , заязаб'-кйнов С. С. , лардаов я. Н. Контроль аара-нетров йдп структур, материалы m всесоюзного йаучыо-тгхяя-еского сенинара "нута аовшеэия стабильности и надежности микроэлементов ,и иикросхен* ;тез. докл. }. .Рязань, 1904, ч. t. С. 96.
25. зайпабигатов С. 3., Власов С. И., зарянов и. II Влияние остаточный зфicKTOsf-обдучеи'ш па свойства грашеш раздела si-sic,
U всесоюзная пау-шап конференция "Физика окнсиын пленок*, д. 1. Петрозаводск. 1937. с. 75.
25. Еарннов 3. Н., Касииов , йусзевэ. А., Наяатясакав Д.. Аскаров л. природа поверхностная состояний и дефектов з sio . обусловленных -обдучешгеи. Тез. докл. ill областной научно - практической конференции кояодь'х ученых и специалистов. посБяшеииоа 70-ле-пго л&ниаского коиеокола. Андижан, 1983. с. 17,
27. Каримов я. и., нусэзз э. л., длкев Р., Лбдгазикоз В., перераспределение поверхносутчз: состояния в креЕЕшешк йда структурах зри обдтчетаи -квантаин. тез. докя. Региональная конференция ео "Ралиаяиошюа йг® твердого тела*. Самарканд. 1991. с.
25.
23. даржоз Й.Н., tire а с-в 3. А.. Алиев Р. Влияний а - облучения яа распределение плотности поверхноетаих состояний в ШШ струн-турп™. тез. докл. всесоюзной кояФереитага *фотоэлектрические явления в полупроводниках*. Ашхабад, 1991, с. 47.
гэ. DolyaKova £. 3.. DelraKov S. v.. вегшзп L. s.. uoreienoK А. т.. zanrov i. a., Sarsbavm R. v.. MiKushian v. я., нокта l. a. . sysoev S. E., Shmidt il И. Features of Plasma groyn native
oslcies on indium phosphide. Symposium Amorphous insulating Thin Films, EES-S3, rutsbure.
30. BelraKova E. D.» Belyallov S. V., Бегпщ* L. S., GorelenoK A. T., Earioe-v i.e., rarshavin v., Нощпа I. A., Shmidt к. К. Influence of hydrogen plasma treatnent upon native oxides Plasma grora . on i nr. Symposium Amorphous Insulating Thin FilffiS, H2S-93, PlttSbUTE.
31. SapHHOB К. H.. liaciiPOB л. A., Абдуазкнэв В.А. Кзузенхе Физических свойств Гранины раздела многослойных структур типа /ai/caF, /ski и йатеркады научного конференции иосвяшеппое к 75 дета» ТашП' "Молодых Фкзиков к натенатнков". Ташкент,
. 193Ь, с. 12
32. Каркнов а. И.. Тураев А. Р. , Харцнбердкев X. Исследование К12 структур (Au-calJ /n-SU. Тез. дом. vin нехдгкародного'синпо-знука so вторхчкой электронной, Фотоэлектронной . эмисс$в: к сиектроскащш поверхности твердого тела. Ташкент, 599ч, с. 11.
»
Неталл-диэлектрик-яринуТказгичли тузил-.^налар параметрларини такрпиллантярианинг • /"'.физик асосларк
КАРИНОВ Я-Н.
Ккскача- мазнуни.
Уябу ин куп хаватли яринутгсазгичлн тузилкалардаги электрон ва Физикавий-химиявин ходясаларни изланимга багивлангаи-М - М - СаКа- 51 за М - хусусий оксид - JnP
тузиляаларни систенали за илмий асослангаи наксадли нзланиг-лар-ва текиаралар натиаасида эапанавий микроэлектроника сага-си учун катор янги илппя натихалар олинган*
М - Б10,- 81" тузплиалар устида утказилган илнии изла -ниилар катияасида, танки кучлар <харорат»нурланив,кнчли Электр «айдон! актив араланмалар) таьсирида тузилналарнинг физик хусусиятларини сзлкокли дарадада узгариия курсатнлган- Йая& зундай танки хучларнияг к^ллаиилики - 310^тузилкалар ва
улар асооидагя курилиаларни асосин хусусиятларкня лаксадлм развала баакарилики курсатилган- •
Тунелли МДА Тузилналарни тек^иринлар натиааскда улар-да давояли .-сайта зарядлакадиган чукур сатхли иарказлар бор-ляги за кучлании-сигия характеркстикалардаги гистерезис ходя-сага па давокли релексацмяга сабабчилиги курсатилган- Нана ну ханчилккларни бартараФ этяига олиб келувчи технология пратилди. Тунелли- тузилкалардаги Физик зараенларни туиуята-рувчи ?изякавий нодзл тавсия килингеи- Тунелли тузилналар назаряяси алсхида^куриб чикалган.
Тунелли тузилмаларгзи иолаб чикарии тахнологиясмии тз-кониллаитирив, иу -тдузялмалар па улар асосидаги курилналар Физик хусусиягларинп яаксадли Сзэкариига олиб келики курсатилган-
Physical basic optimization parameter structure setal-dielectricrseaiconductor-.
I.K- Karisov?
Abstract-
The work is devoted to research electron and physical-.cheaical processes in polylayer seaicanductor structures as "thicli" KIS structures as tunnel structures.
vSisteaatlcaly research electrophysical property of structure as K - SiO^- Si » K - Ca!^- Si and H - nativ oxide--InP allowed to reeieve nuEbsr of new research results,actual for practical prablea semiconductor electronics.
Research of "thick*' HIS structures K - SiO^- Si shoueds that the influence external influence ( teuperature, strong field» iaparities» irradiation) essentially change electro-physical property polylayer structure- Presence such influence giwas possibility Furposly control property of structure Si - SiO£ snd device or. thei?> basic.
■Study tunnel KIS structure showed that slowly recharging deep level centre exifet' in the dielectric layer of the structure*M - CaFV- Si* which is the reason of the slowly relaxation- It «as elaborated the technology allouins to ro-aove these deiects« It was ] propoved the physical aodel explaining physical phena&ens vhich .are tolring place in the tunnel structure- The? theary of ' tunnel syston was examined in detail.
The Opiiaication of the technology sakins tunnel system allow to cor.croi the property of tunnel structure and the nevices c:< their- basic.
