Шум типа 1/f в структурах полупроводник-диэлектрик тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Панащенко, Олег Николаевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Киев МЕСТО ЗАЩИТЫ
1992 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Шум типа 1/f в структурах полупроводник-диэлектрик»
 
Автореферат диссертации на тему "Шум типа 1/f в структурах полупроводник-диэлектрик"

ИНСТИТУТ ПОЛУПРОВОЛНШВ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ

На правак рукописи

ГГзнааенко Олег Николаевич

к-УМ ТЛПА иг ■ В СТРУКТУРАХ ПОЛУПРОБОШК - ДИЭЛЕКТРИК

{ 01.04,10 Слшка полупроводников и диэлектрикав )

Автореферат г.кссерталш на соискакир ученой стопонп кандидата физико-математяческях наук

'•'ЛК 621 315.592

Киев 1592

Райота'сшсишоаа а Иэскоискоц Яазяно-тваничзсаоу ивотатуто

¡•аучиио руководители - лгдааат Госуяарстюшюа Прсга« СССР доктор фетжо-цатеиатичзвки* наук профессор Оетяоз В. 8. Е лауреат ГосударстоггаюЗ Пршга СОТ . доктор фззкгсо-га?еиатвчэс5:ах наук Кэустроов Л.Н.

0$ацаалкшэ oiwoasimis Доктор фшшко-штйш-кчгоказ яауя . . лро^зесор Дукышчвярва 11. В.

Каимщат i ежо-иатзцатсчг czuis паук ст&рпгоЗ шучнггЗ сотрудник Рцбалка В. В. Вэдуазя организация; НШ "Ораоц", г. Кков

ЗаоиТа состоится " % " «р-г!^»^ 1С22 г. часов

на заседании «юциглиз кропанного совэта К. 016.023.01 ь шетвтута полупроводников АН Украины по адрзеу: Киев, проспект Науки 43, коиферекц-зал.

С диссвртацвеа.мошо ознакомиться в .библиотеке Института ' полупроводников АН Украины Автореферат разослал "¿А" 1SS2 г.

Ученый секретарь специализированного совэта

Езлязз А. Б.

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы С уменьшением частоты спектральная плотность мооности шумабольшинства полупроводниковых приборов аппроксимируется зависимостью 1/С. При уменьшении размеров образца увеличивается влияние шумов типа 1/Г на характеристики полупроводниковых приборов. Несмотря на широкое разнообразие механизмов' шума, приводящих к спектру типа 1/Г, в каждом конкретном случае трудно определять ого источник. Это связано с наличием в моделях шума подгоночных параметров, которые трудно определить экспериментально с необходимой точностью. Выбирая параметр из предела разумно допустимых значений, можно подогнать уровень шума к экспериментально наблюдаемому в рамках нескольких моделей одновременно. Существуйте в моделях аналитические зависимости шума от параметров образца, как правило, нелегко проверить экспериментальна с высокой степень» достоверности. Причина.этого заключается в том, что большинство функциональных зависимостей аула, получается экспериментально /гебо путем постепенного необратимого изменения параметров образца (например, увеличением числа дефектов}, либо путем сравнения шума различавшихся по параметрам образцов. В то го время известно, что шумы 1'Г двух приборов, изготовленных по одинаковой технологии н обладающих близкими параметрами, могут существенно раз;.лчаться, а необратикш воздействия на образец, как правило, приводят к изменение предсказываемого уровня шума в рамках нескольких иййелей одновременно. Так, увеличение числа дефектов на границе полупроводник-диэлектрик должно изменить шум как в модели Мак-Уортера, где эти дефекты рассматривается как случайные генераторы неравновесных подвижных иооатаелей, так к в так называемой "квантовой" теории ^ГЧауыа, согласно которой рост дефектности образца приводит к росту тормозного излучения подвижных носителей, что также изменяет шум.

Обычно используемая при сравнении с экспериментом формула для 1'Г вука а модели Мак-Уортера не учитывает ряда„особенностей поверхностного механизма формирования шума, таких как наличие праповеркностаоа областа пространственного заряда, одновременно» участие в акте формяровання шума как электронов так и дырок а также ряда других, позволяющих овяэать характеристики шума о

паракетраш образца.

Цель диссертационной работы состояла и построений последовательной теории шумов тала J/f в полупроводниках в полупроводниковых структурах С р-г.-пэреяодах, ШОРНзтруктурах) с диэлектрической пленкой на поверхности, корректно учипшащей эффекты, связанные с яалнчиви области пространственного заряда у поверхности полупроводника, а такго встроенный в хшошиш электричвскиш полян«.

Иаучаая новизна

В диссарташ! впервиэ

- Построена посладонателыгал тосрия низкочастотного uyua е однородном шлупроводвоко и ШЭД-транэнсхоро на линейкой участко его вояьташгоркоЗ карактеркстихи с -, иепреравяш- спекгрси поверхностных costo лнлй, ках "бысгрщ", йокаяизоваиши ш -границе пояуяройодняк-даэлактршс,. так -с ■ "¿эдлэшшх", плавно распреасленшк ко точанго дтаяякгряка, корроктсо учтжавакй цаличио области Ероетрзкстьвикого обряда CG¡13) у ио;л"*«шостн полупроводника, геиоргшошю- ройоисйнаииоюшо upeatceit, ti процессы ьнуаризонкого рассеяния.

- Еьшолнен подробен^ гшаявэ вушэ vaos 'л/£- а <мучио обеднения, обогащения, слабой ii сильной «нворсаы ш 'nasupxnосгш полупроводника. Пояуъяш »ашоашсгя кнтбвсшшооги ují-a w • частоты, с^октивно й плочвоств поаеравосшш сеотогамй tt поьерхкостногс потешшьяг.

- Показано, что при сильна неошюроаиои поглсооеш! сьота вблизи • боковой грани полупро^огишка с lüsoKcn скорость?) поверхностной рокэиОкиаиии коэффициент $отсэлоктр::чзсхого усиления в некоторой диапазоне , приложенных еапряданий пропорционален квадратному кори» от прилогэшюгр олэирического поля, а зависимость спектральной плотности флуктуация проводимости от частота содерют участок 1/и.

- Показано, что спектральная плотность флуктуация напряжения на концах полупроводниковой структуру с встроониму электрическим полем у границу раздела полупроводник- диэлектрик, обусловленная состояниями вблизи границы с днзлэктраком, досэт иметь вид 1/f. Выяснено, что равновесный 1/f-спектр флуктуааий напряжения в р-п-пэреходо со встроенным алзктрнческмы поле«, направленным вдоль границы раздела, могут наряду с "мадпопиыш"

поверхностными состояниями формировать также н "быстрые" поверхностные состояния, нмеюдие квазкнепрерывный энергетический спектр.

Практическая ценность работы Развитый в диссертации метод расчета шумов поверхностных состояний обладает большой общностью и позволяет оценивать вклад поверхности в величину шума для широкого класса полупроводниковых приборов.

На заккту выкосятся следующие основные положения 1. Зависимость интенсивности 1/С-шума продольно однородного полупроводникового образца от эффективной плотности поверхностных состояния является немонотонной.

Спектр. шума продольно-однородного полупроводникового образца является суммой яоренаевой составляющей и составляющей типа 1Л\ которая описывается формулой, отличающейся от общепринятой. ^-компонента мохег состоять из трех участков, причем независящие • от частоты амплитудные множители в спектре шума на этих участках различаются по величине.

3. 'При сильно неоднородном поглоаении света, падаваего на полупроводниковый образец со стороны боковой грани с высокой скоростью поверхностной рекомбинации, в зависимости коэффициента фотоэлектрического усиления к от приложенного электрического

поля Е появляется участок, где к л , а спектр 4 туктуаций проводимости, обусловленный флукгуацияки фонового излучения, оодеригг участок 1/1".

Локализованные состояния в диэлектрике, расположенные в области встроенного электрического поля полупроводниковой структуры, могут приводить к возникновении термодинамически равновесных флуктуации напряжения в режиме холостого хода, нмешшх спектр 1/(.

3. Распределение поверхностных состояний по энергии в области направленного вдоль поверхности электрического поля р-п-перехода формирует термодинамически равновесный спектр флуктуация типа 1/Г в режиме холостого хода. ^ Апробация работа

Основные результата диссертационной работы докладывались на Ш1-ХХХШ научных конференциях МФТИ Сг. Долгопрудный

- е

1985-1987), VII Всесоюзном симпозиуме "Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы" (Львов. 1986), ХШ Всесоюзном совещании по теории полупроводников (Ереван. 1987), IX Всесоюзной симпозиуме "Электронные, процессы на поверхности к в тонких . слоях полупроводников" (Новосибирск, 1988) и X Международной конференции "Noise In Physical Systems and 1/f Noise" (Будапешт, 1989).

Публикации. По материалам диссертация опубликовано 8 научных работ.

Структура и объеы диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы и изложена на 124 страницах машинописного текста, включая; рисунков - 23, литературных ссылок - 83 .

Содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность теш диссертации, сформулирована цель работы, дана краткая характеристика того нового, что внесено автором в решение рассматриваемой проблемы, а также приведены основные положения, вююсиыые на заоиту.

Первая глава посвящена обзору суадствутшс моделей Ut шума. '

Вторая глава посвадена расчету 1/Т шуыа в продольно однородных полупроводниках с диэлектрическим покрытием un поверхности боковой грани.

В §2.1 рассмотрена модель полупроводника с диэлектрической пленкой на поверхности и обедняющим или инверсионным изгибом зон. Приповерхностная область пространственного заряда СОЮ) может обмениваться электронами и дырками с поверхносташ состояниями и обмениваться парами здектрон-дырка о квазинейтральным объемом полупроводника. Рассмотрены как "быстрые" состояния на границе раздела полупроводник-диэлектрик, шестке широкий спектр энергий ионизации, так и "медленные" состояния, локализованные в диэлектрике. Обмен носителями мекад полупроводником и ловушками осуществляется посредством туннельных переходов через запрещенную зону окисла. Медленньк состояния плавно распределены по толщине диэлектрика и ¡шеюз непрерывный энергетический спектр. В рамках рассматриваемо« модели получены формулы для флуктуации числа электронов в ОГО i

средней по квазинейтралькоыу объему флуктуации концентрации неосновных носителей.

Полученные формулы используются в §2.2 для расчета шума п-канального МШ-траязистора на линейном участке его

вольтамлерной характеристики. Получаемый спектр флуктуация проводимости <<5сг^>ы при « «ипо, ир9 можно разбить на три составляюаив

> = —

м ш а+а)а 1 0 0 ^ где е и цп - заряд и подвижность электрона в инверсионном

канале, I и а - толщины кваэанейтрального объема и ОПЗ.

4 г* 1

5 - _

А 1н>ат* Ф

- спиятр фЬуятутаапЛ читая* ^тасгргакп?» ж&фгжя&те лзвмаэда? обусловленный случайным приходом электрон-;: прочных пар из квазинейтрального объема, контактов и их генерацией поверхностными состояниям, ^ и £ - время релаксации поверхностной проводимости и время корреляции флуктуация проводимости в ОПЗ, ^ - эффективный термогенерационяый поток электрон-дырочных пар из квазинейтральной области. с поверхностных состояния и контактов. А - плоаадь диэлектрика,

еч/т'к* 4 щеп

з г „к, - , ,4, , ,

4 а г

9 по

- смисцт футуахм? чястяг у^стгсротгега0 ¡г *теврсданяо*' кетлида? обусловленный случайным захватом и выбросом электронов быстрыми поверхностными состояниями, - плотность быстрых состояний вблизи уровня Ферми на поверхности, опо - частота, соответствующая обратному времени захвата электронов на быстрые состояния.

Б = .к -, г н —о-з-¡¿_ х =Х 1г.Г -М. 1

* 1-н/г* А1о п I м ;

- спектр флуктуаиий числа электронов, обусловленный их случайным обменом между инверсионным каналом а медленными поверхностны?I состояниями, • «п£,-<зпоп, - частота, соответствующая обратному времени захвата электретов на медленные состояния, залегающие в диэлектрике на глубине меньшей.чем туннельная длина электронов.

апо - коэффициент захвата электронов на медленные состояния, - «клшьдарицик» «¡штринсм- шг 1кля/ркн(ягги' доиупришлтша», />п -характерная туннельная длина электронов в , 1 - толщина диэлектрика, - плотность медленных состояний вблизи

уровня • Ферми на расстоянии ^ от границы полупроводик-дизлектрик, Величины ^ и имеет смысл нормированных на проводимость электрона амплитуд флуктуаций проводимости канала при выбросе ловушкой одного электрона на частотах « « г' и т"' « ис< и ,и соответственно. Обычно используемая в

ф по по

литературе формула для расчета шумов характеризуется к^=кНл=1.

В случае сильной инверсии на поверхности полупроводника, когда заряд инверсионного канала больше заряда ионизированных акцепторов в ОПЗ, , где К - число

электронов в инверсионном канале, ^ - эффективное число поверхностных состояний на частоте и.

С увеличением числа поверхностных состояний мощность шума сначала растет пропорционально пока « N. а затем убывает обратно пропорционально плотности поверхностных состоняий.

8 случае слабой инверсии к^ < кНп 5 1, и спектр шума состоит из двух участков, причем независящие от частоты амплитудные множители, определяющие спектр шума при ' и < т1 и «'Ж «по. могут различаться на несколько порядков. В некотором диапазоне частот вблизи спектральная плотность шума может возрастать с ростом частоты.

В §2.3 исходная система уравнений, описывающих шумы в МЯЛ транзисторе, рассматривается как система уравнений Кирхгофа для некоторой электрической схемы, а 'случайные источники - как соответствующие источники найквистовского шума сопротивлений эквивалентной схемы.

Заряд электронов в инверсионном канале равен заряду т соответствующих обкладках конденсаторов эквивалентной схемы, I спектр его флуктуация можно вычислить в соответствии с теоремо! Найквиста, определив действительную часть адмиттанса мела; соответствующими точками эквивалентной схемы. Предлагаемы,' подход позволяет наглядно представить используемую кодел; структуры, а также связать характеристики шума и импеданса шад: различными выводами МДП транзистора.

„ ч§2. -4 поо»Я'д*н вкотраполяиии ооотиош»кий, получеикнж » §2.

для режимов обеднения и инверсии, на режим обогащения.

В §2.5 проанализированы флуктуации проводимости однородного полупроводникового образца с диэлектрической пленкой на поверхности. Отмечено, что в этой структуре спектр флухтуаций проводимости может содержать 3 участка с различавшимися по величине множителями в спектре шума. Дополнительный по сравнении с п-канальным МДП транзистором возможный излом в спектре

шума обусловлен тем, что ловушкам, залегающим на большом расстоянии от границы раздела легче обмениваться с ОПЗ носителями, иметиии большую туннельную длину, а ловушкам, залегаьцим на малом расстоянии - с носителями, имесгими большую поверхностную концентрацию. Если частота такого излома со того меньше г 4 , отношение независящих от частоты амплитудных множителей в спектре шума равно отношению туннельных длин электронов и дырок в диэлектрике, а при ыд » т^' и достаточно низкой концентрации ловушек 'это соотношение составляет X. р ЛХ и ), где ц и к ~ подвижность и туннельная длина дырок.

гул р р р р '

Переходная область вблизи частоты излома при \ < X описывается

< X /X > 2 г р п

зависимостью от частота и р п .

В третьей главе аналитически исследовано влияние поверхностных состояний на эффект "вытягивания" неравновесных фотоиосителей к шум, обусловленный флуктуациями фонового излучения.

8 §3.1 рассмотрена задача о фотоэлектрическом усилении в биполярном полупроводнике с учетом объемной а поверхностной рекомбинации на одной из граней в Еотягивавкем электрическом • поле. Решено двумерное уравнение непрерывности в квазинейтралыкш объеме полупроводника п-типа, и получены простые формулы для коэффициента фотоэлектрического усиления з различных предельных случаях. Показано, что эффективное время жизни неосновных носителей в полупроводнике ^ , определяющее коэффициент фотоэлектрического усиления к ^т^^/г^, где тп(> -среднее время пролета носителей через образец), не всегда можно

представить в виде ^ ? ) • где ^ . - ррзмя жизни при учете лишь одного механизма рекомбинации (поверхностного, объемного или контактного). В частности, этого нельзя сделать в случае, когда диффузионная скорость движения носителей к

рекоибикирувиеа поверхности V0=D/d Сй - толшна образца, Й коэффициент аыбиг.олярной лиф-фузии) меньше скорости поверхности: рехсыб/.налки Б. а поглощение света в полупроводнике существен;-кесднсрсдко со тоязике С<ж1»1, где в - коэффициент поглощен! света & полупроводнике) при освеаении его со стороны боковс гран», где Б * 0. 3 этом случае в слабо« электрическом пол« когда ^ = /СЙ Ш - "поверхностное" время жизни - мно! со.тьое времени акбялолярного дрейфа электрон-дырочных вар черс образец дяинзЯ I при приложении электрического поля коэффициент ¡фотоэлектрического усиления определяется формулой

к ,(1 (1 ,

г аС '

* р

гае к^^^-С! - максимальное значение коэффициент

фотоэлектрического усиления. В более сильных злектрическ. полях, когда 1 «т /т « зт1Сж1)а,(5^У0)а]

и Ы:г>х ери т <'тв » агп! (ей)1 .СБ'Х.? 3. Таким образом, гаяконслучае в полевса зависимости коэффициента усиления каря; с нормальным участком, где к л Е, появляется аномальней учас7";

хде к а

Для Фоторезисторов из л-Нда вСй!о аТе приведены результа' численного суммирования рядов, определясаих козффацяе; фотоэлектрического усиления, кал а случае ©сведен полупроводника со стороны боковой грани, где 5*0, так я п огьеаекаи с гротовополехкой стороны.

В §3.2 рассмотрен шум, ойусловленнка фоновой фотогенерацн а ссго,зцо. рассмотренном в §3.1, в отсутствие вытдтивахае электрического воля. Показано, что кря выполнении условий * » ос! » 1, т*1 > Г'Д«3?1 . спектр флуктуациЗ концентрад неосновных носителей > в диапазоне част

<с т^'а!п,СагЗЗ*] имеет вид 1/Г:

- - гс1-рмя (1 11

На частотах низее 1/Г участка спектра мощность иука не зависит частоты, а на частотах вше участка - падает пропорционалъ

- и -

ы"4. Условие существования участка 1/Г в спектре шума совпадает с условием существования участка в зависимости коэффициента фотоэлектрического усиления от вытягивающего электрического

поля, где к а *,/еГ, когда нельзя ввести эффективное время жизни.

В четвертой главе рассмотрены полупроводниковые структуры с встроенным продольным электрическим полем, у которых в широком диапазоне частот действительная и мнимая часта адмиттанса СоСы)+1ыС(ы)) могут возрастать пропорционально частоте. При этом действительная часть импеданса структуры Р.е С2Си)) я 1/ы, я мощность флуктуация напряжения на разомкнутых концах структуры в состоянии» термодинамического равновесия может иметь спектр типа

В качестве примера таков структуры в §4.1 рассмотрена структура полупроводник - туннельный диэлектрик - полупроводник (ПТДП) с полупроводниками п- н р- типа соответственно слева и справа от диэлектрика. В случае, когда проводимость 1ГШ1-структуры определяется процессами захвата и выброса носителей ловушками, расположенными в диэлектрике, физический механизм формирования равновесного 1/Г шума заключается в следующем. Рассмотрим процесс захвата и выброса электрона ловушкой со стороны того полупроводника, где электрическое поле отталкивает выброшенный ловушкой электрон от границы. Электрон пересекает область пространственного заряда, уменьшая тем самым изгиб зон ОПЗ. При этом на разомкнутых контактах ПТДП-структуры появляется флуктуация напряжения, равная возникшему изменении изгиба зон. При пренэйрежениии токами утечки эта флуктуация будет существовать вплоть до того момента времени, когда электрон снова захватите* на ловушку в диэлектрике. Форма флуктуации напряжения на разомкнутых контактах ПТЛП-структуры будет совпадать о формой флуктуации концентрации подвижных носителей в модели Мак-Уортера при единичном акте выброса и захвата электрона ловушкой в диэлектрике. Поэтому спектр флуктуаций напряжения на разомкнутых концах структуры при равномерном распределении туннельных ловушек по толадне диэлектрика должен быть ■ подобен спектру флуктуаций проводимости 'полупроводника в модели Мак-Уортера. т.е. иметь вид 1/Г. Для расчета термодинамически равновесного шума вычисляется адмиттанс

1ШШ-структуры с ловушками в диэлектрике. Анализ показывает, что при выполнении условий пахСи^.и^З » в1п(ыпо,сарв) я еэсоСсИО.ехрСа/Хр) >:> 1, где 4 - толшша диэлектрика, всегда суаествует диапазон частот, в котором действительная часть ютедаиеа меняется по закону Ке (2Си)) а ыг, где г ~ некоторое число близкое к едюшие. Первое неравенство означает, что частоты, соответствуйте обратный временам захвата электронов со стороны п-полупроводника л дырок со стороны р-полупроводника суаественно различаятсл, Расчет проведен для случая, когда туннельные хлады электронов и дырох равны ^ = ^ = X, а суммарная емкость довувек в диэлектрике мала по сравнение с суммарной емкостью областей пространственного заряда в левом и правом полупроводниках.

При выполнении условия и^е"*'* > ыро для спектральной плотности термодинамически равновесных флуктуаиий проводимости получена формула

2л »аАХ, N СП кГ .

5„С«)=4кТРег(ы)«--ГГ-Г-5-

где ^ =сс9 А/^ - емкость СЛЗ полупроводника г-типа. В случае выполнения условия и ■< « < формула для равновесного

ро Пф рФ

шума имеет вид

Б Си>=е*А

2лХН,СПкТ Ч» <"« < V

1 с;* ^ <»< «„.

п ро / пс . лч

где - емкость полупроводника р-тяпа, $ * \*йо <£о ® 0 1 * Приведенные числовые примеры показывает, что при реальных значениях параметров равновесный 1/Г «ум кокет иметь место в диапазоне частот 0.1 10* Гц.

В §4.2 рассмотрен равновесны» ЛЛ вум МЯЛ структуры с полупроводником л-тала и обеднением на границе полупроводник-диэлектрик. Поскольку режим холостого хода при измерениях шумов МДЛ-структуры трудно реализовать практически, приведена формула для спектра иума напряжения на МДЛ-струкгуре. подключенной к нешумяаей нагрузке сопротивлением

, 2кТК СПе'Ш Г с е*НЛ,Гч„ЛГвГ 1 V 5 (ы)=-5- .„л. 4 —к. 1П 1+ -

•«а и»* л ■ 12«]] I

где <2 - емкость диэлектрика. Со) ос и при u < ^ j"1 и SyCu) а 1/ы при СС^Г* < и. о .

Б §4.3 рассмотрен термодинамически равновесный ¡yf шум в р-п-переходе с поверхностными состояниями на боковой грани. Показано, что вклад в равновесный 1/f шум даст "быстры»" состояния на границе раздела полупроводник-диэлектрик, имесиие непрерывный энергетический спектр. Требуемое для формирования 1/f спектра распределение постоянных времени обеспечивается поверхностными состояниями, расположенными вблизи уровня Ферми п находящимися ка разном расстоянии от границы р-п~пере:;ояа. Так. постоянная времени для ловушки с энергией вблизи уровня Ферми, расположенной в точке, гдо поверхностная концентрация электронов п, «кого больше концентрации днрок, равна т=(апп^)1 . Изменение поверхностной концентрации от п- к р-области происходит по гхспоненциальному закону n^Cx) ct а5**1 , распределение постоянный х^ем-гни получается пналспгаши распределении в рамках модели ¡'ак-'/ортара, ц рззультаруваий спектр флуктуация на концах гл?с!?кяутог<> р-n-перехода долгеп иыэть вид 1/f.

В г .-чпо, яогда сумчариал емкость ловушек меньше ггоуптриччекей егжости р-п-иерехода. спектр флуктуация !'*аг>агония р*-п-псрвхода шириной w.b режиме холостого хода имеет

2'д. 1L ч 2аН

■ГГГа3 nkTo'v!!. .(и) я----" "------4

( си Ч , f еа и ч

при и ( ы < а N."

г о n d.

||

^ЧЧ^) r.pu annd< и < с.Д ГР.о С -£sg A/a - геометрическая емкость. ^ - высота барьера р-п-порэхода в единицах кГ, а - коэффициент захвата электронов аз "быстрые cocTo.t;i!sn,!!dri Ht - концентрации доноров я акцепторов в полупроводника:! п- и р-типа соответственно, - меньшая из частот: ы = ^J и !!а которой вклад в проводимость

р-п-порохода. ОбуСПОВЛОИНЫЯ ОЦСТрКМИ ПОВерХПОСТНШ! состояния}«! становится равнкм вкладу в проводимость перехода, обусловлеинув шшш механизмами переноса носителей.

В заютчов«« сформулированы ссновныэ результата и вывода проведенных исследования.

1, Зависимость нктшеагпооти 1/f-шума прсдо.ино одаороенэг«

полупроводникового образца от эффективной плотности поверхностных состояний является немонотонной.

2. Спектр шума продольно-однородного полупроводникового образна можно представать в виде суммы лоренцевой составтт.тесей и составляйся вила 1А, которая описывается формулой, отличавшейся от одвэпринятой. 1/f-компонента может состоять из трех участков, прэтем независящие от частоты амплитудные множители в спектре шума на этих участках различаются по величине.

3. Вклад в 1/Г~ыуы при каждой заданной частоте дают ловуажи, расположенные аа строго определенном расстаякки от границы раздела волупэвсдккк-дгзлектрик, поэтому изучение 1/f-аума является удобным методом для исследования профилей распределения ловувек в диэлектрике.

4. При сильно неоднородном поглощении света Cesd »1) в биполярном полуаоооднике с поверхностными состояниями вблизи боковой грани с высокой скоростью поверхностной рекомбинации CS » D/'d) б поневой завасююоти коэффициента фотоэлектрического усиления б режиме вытягивакня наряду с участком,. где к ос Е,

появляется участок, где к а /ЦТ. а в спектре флуктуация проводимости, обусловленной флуктуациямл падаюаего излучения, -участск 1/tf.

5. 3 структурах о встроенным продольным электрическим полем ь термодинамическом равновесии спектр фяуктуаций напряжения в режиме холостого хода, обусловленный медленными состояниями в -иэлектрике, расположенном в области встроенного продольного электрического соля может иметь вид 1/{.

6. Вклад в рааноЕ&сньй l/f-суы р-п-пэрехода с диэлектриком на поверхности боковой грана наряду с "иеаяенныма" состояниями, локализованными в диэлектрике, даст "быстрые" состояния на границе пслупроаохкик-диэлектрик, ямеюаие непрерывный эноргетаческнй спектр а плавное распределение вдоль встроенного электрического поля.

Основные результаты диссертация : отражены в • следующих „публикациях:

1. Неустроев Л.Н., Осипов В.В., Панааенко 0.Н. // О-фотоэлектрическом усилении в йнполярнкх полупроводниках о

- -

до&ерхностиыиа состояшянз // 19ЕЗ. - - в, 0, »

с.1122-1124.

2, Ноустрооэ ЛИ., Осотоз 3..D., Пгдаадгоса 0. И. О фотоэлектрической усиленна a n-Cd? ?,ligo аТо-рззпстораз о поверхности«] а состояниями // '/1<Г ' ¡ЗсзсоюзниЗ сиьшоэиум "Полупроводники с узкой запроазнно!) и полуизталлы" -Львов. - 1988.- ч.2,- о.З-З.

3. Ноустрозз Л. ¡1., Осипоз D. В.. Яйкяаенко 0. Н. -Теория 1/f-ayîi?» i структур« полупроводник- диэпектр::« о шшорскошши капало»! у гршппш раздела w Ннкраэягкзродаа АН СССР. - 1S37. -

гл.- с.гщ-зо!.

4: Ро/строгз . Л.Н.. Пангаедар «р.Д . - Вяаявя® прострачстпаапик коррелялпэтмч l/f-шуи в иодэля

Нак-Уоотвоа // XIII Всйссвэисэ соподэдш по таорпп полупроволнихоз. - Ерэаан. - 1Q87. - о, 200,

5. Неусгроав Л. И;, Осяшзз ,В. В., Паяа&зико 0,11 - l/f-вуи з пояупроеояншсазе с ' ûkhcnqn п^о.тшоа ¡'л .поверхности // IS

ВсессвзиыЯ екгаозиу» "Элелтрошр^ процесс;] да погорхаооти а в тонких слоях noJOTpqsqprçRKOj»". - .{IqEoqatfj'jpo^. - .1833. - ч.3.~ с.Ш.

6. Нзустроез Л.,Ц., 0qîfnç<3 .Цаяааокко 0. H. // Терлодгшашчески pa:Bi!OB3ctî$î р ,грт-:о- и геторсдиодая о поверхностный! состоотияр // :Всссо!ззн;гй сткюзяум "Элзктрошшэ процессы «а .^ф^с^тр .и а топких слога полупроводников '. - Новосибирск. - ¡1SUÛ. - - с. 89-100.

7. Нэустроав Л. ¡1.. Оряйоа ,В.|8., ¡Пгиаггяшсо О.Н. /•' Ториодинаш£Чоски р?.глювзскп1 l/f-шул л .готэрострукгурап с ПОЕОрКНОСТКШ'Л состоятшлг.-цйсь!'л - -.1SS3. - JA. - ¡110,-с. S38-B93.

3. ÎÏGU3tro3v L. H., Oslpov V, V., .Panàshchenko О, К, - Hyquist 1/f Hoiso In Semiconductor - Tunriallng Diolcctric Semiconductor Structures // Proc. X Int Corif. "lioiso In Physical Systems and 1/f îfoiso". -Budapest.- 1GQ9.

A№