Образец для цитирования:

Яфаров Р. К., Нефедов Д. В. Влияние плазмохимической модификации поверхности на поперечный электронный транспорт и вольт-амперные характеристики кремниевых структур металл–диэлектрик–полупроводник // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2019. Т. 19, вып. 1. С. 76-82. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2019-19-1-76-82


УДК: 
539.234
Язык публикации: 
русский

Влияние плазмохимической модификации поверхности на поперечный электронный транспорт и вольт-амперные характеристики кремниевых структур металл–диэлектрик–полупроводник

Аннотация

Исследуются закономерности модификации вольт-амперных характеристик (ВАХ) структур металл–диэлектрик–полупроводник (МДП) за счет формирования встроенных поверхностных потенциалов. Поверхностные потенциалы образуются при получении атомарно чистой поверхности кристаллов кремния с использованием микроволновой плазменной микрообработки. Целью работы является исследование влияния плазменной микрообработки в различных химически активных газовых средах на свойства кремниевых МДП структур. Микроволновая плазменная микрообработка подзатворной области проводилась в среде хладона-14 или аргона. Далее на подзатворную область структуры в том же технологическом цикле последовательно осаждались герметизирующий туннельно тонкий (10–20 нм) слой карбида кремния и слой диоксида кремния толщиной 0.5 мкм. На области стока и истока осаждался слой аморфного кремния толщиной 20 нм. В ходе измерения вольт-амперных характеристик экспериментально установлено и предложена интерпретация влияния поверхностных потенциалов на перенос электронов и крутизну вольт-амперных характеристик кремниевых устройств металл–диэлектрик–полупроводник.

Литература

1. Bhattacharyya R., Mukherjee C., Sushil Kumar, Dixit P. N. Cold plasma processing for some novel material development // AIP Conference Proceedings. 2015. Vol. 1670. P. 020002. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4926681

2. Geissbuhler J., de Wolf S., Demaurex B., Seif J. P., Alexander D. T., Barraud L., Ballif C. Amorphous/crystalline silicon interface defects induced by hydrogen plasma treatments // Appl. Phys. Lett. 2013. Vol. 102. P. 231604. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4811253

3. Fujino Y., Kita K. Estimation of near-interface oxide trap density at SiO2/SiC metal-oxide-semiconductor interfaces by transient capacitance measurements at various temperatures // J. Appl. Phys. 2016. Vol. 120. P. 085710. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4961871

4. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полу- проводников. М. : Наука, 1977. 672 с.

5. Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А. Введение в физику поверхности. М. : Наука, 2006. 490 с.

6. Яфаров Р. К. Неравновесная СВЧ плазма низкого давления в научных исследованиях и разработках микро- и наноэлектроники // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 2. С. 16–31.

7. Яфаров Р. К. Физика СВЧ вакуумно-плазменных на- нотехнологий. М. : Физматлит, 2009. 216 с.

8. Mews M., Mader C., Traut S., Sontheimer T., Wunnicke O., Korte L., Rech B. Solution-processed amorphous silicon surface passivation layers // Appl. Phys. Lett. 2014. Vol. 105. P. 122113. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4896687

9. Kudo T., Ito T., Nakajimaa A. Characteristics of metal–oxide–semiconductor fi eld-effect transistors with a functional gate using trap charging for ultralow power operation // J. Vac. Sci. Technol. B. 2013. Vol. 31. P. 012206. DOI: https://doi.org/10.1116/1.4773576

10. Moore J. E., Dongaonkar S., Chavali R. V. K., Alam M. A., Lundstrom M. S. Correlation of Built-In Potential and I–V crossover in Thin-Film Solar Cells // IEEE Journal of Photovoltaics. 2014. Vol. 4. iss. 4. P. 1138–1148. DOI: https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2014.2316364

11. Mueller F., Konstantaras G., van der Wiel W. G., Zwanenburga F. A. Single-charge transport in ambipolar silicon nanoscale fi eld-effect transistors // Appl. Phys. Lett. 2015. Vol. 106. P. 172101. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4919110

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):