Cтраница 3
![]() |
Расширение обедненного слоя при наличии акцепторных уровней на поверхности. [31] |
Медленное увеличение обратного тока после первоначального быстрого спада связано с наличием ловушек в оксидном слое и может иметь место при наличии медленных состояний как донорного, так и акцепторного тока. При этом механизм протекающих явлений различен. [32]
В случае реальных поверхностей кремния и образцов, окисленных при умеренных температурах во влажном кислороде, на границе Si-SiOa присутствует высокая концентрация медленных состояний адсорбционного происхождения, обладающих большими, чем у ловушек оксида, сечениями захвата. По этой причине кривые термо - и фотостимулированной эмиссии будут нести информацию не об энергетических параметрах ловушек диэлектрика, а об энергии активации более быстро релаксирующих граничных состояний. [34]
Установлено, что быстрые состояния расположены на границе между полупроводником и пленкой окисла. Медленные состояния находятся внутри и на поверхности окисного слоя. [35]
![]() |
Виды поверхностных слоев в полупроводниках п - и р-типов.| Энергетическая диаграмма ( о и распределение зарядов ( б н поверхностном слое полупроводника при наличии поверхностных состояний. [36] |
Быстрые состояния в основном определяют генерацию и рекомбинацию носителей заряда на поверхности, изменяя поверхностную проводимость и оказывая сильное влияние на параметры полупроводниковых приборов. Медленные состояния на поверхности окисной пленки используются для защиты и стабилизации поверхности полупроводниковых приборов, поскольку заряд на этих уровнях экранирует прибор и, закрепляя уровень Ферми, обеспечивает стабильную величину поверхностного потенциала полупроводника. [37]
Если поверхность кристалла не очищена, система ведет себя более сложно и состоит из кристалла, тонкого слоя второй твердой фазы ( окисла) и газа. Медленные состояния, обнаруженные при таких условиях, обычно связывают с внешними окисными поверхностями, а быстрые состояния - с поверхностью раздела кристалл - окисел. Пространственный заряд внутри окисного слоя обычно не учитывается. [38]
Толщина этой пленки составляет от 500 до 5000 А. Медленные состояния на поверхности кремния, покрытой такой пленкой, практически отсутствуют. [39]
Быстрые состояния имеют время захвата не более микросекунд. Медленные состояния могут характеризоваться временем захвата от единиц миллисекунд до нескольких часов. [40]
Наличие адсорбированных атомов по поверхности полупроводника и в оксидном слое приводит к появлению локальных состояний с различным временем релаксации. Различают быстрые и медленные состояния. Под быстрыми состояниями понимают такие, времена релаксации которых сравнимы с временем жизни неосновных носителей и составляют от сотен микросекунд и менее. Вследствие малого времени релаксации они являются центрами рекомбинации на поверхности. Очевидно, такие состояния расположены непосредственно на поверхности полупроводника под оксидной пленкой. [41]
![]() |
Структура поверхностного слоя германия ( а и расположение быстрых и медленных поверхностных состояний ( изгиб зон у поверхности непоказан ( б. [42] |
Медленные поверхностные состояния могут создаваться также атомами примеси, находящимися в самом окисле. Плотность медленных состояний значительно больше, чем быстрых ( 1017 - 1019м - 2) г и сильно зависит от их природы и состояния внешней среды. [43]
Изменение заряда медленных состояний происходит вследствие изменения степени адсорбции на поверхности пленки и изменений в структуре самой пленки. [44]
Однако при помещении образца в обычную атмосферу начинается рост плотности медленных состояний, причем тем быстрее, чем выше влажность окружающей среды. Предполагают, что медленные состояния могут находиться как внутри окисла, так и на его поверхности. Разные значения времени захвата носителей заряда этими состояниями связаны с различной толщиной оксидной пленки. [45]