Моделирование изолирующего потенциала в сверхтонкой (42 Å) пленке окисла кремния

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе ранее выполненных измерений туннельных вольт-амперных характеристик структур металл-SiО2-Si (МОП) проведено моделирование изолирующего рельефа в сверхтонкой (4.2 нм) пленке окисла кремния. Потенциал в диэлектрике задавался в форме трапеции, боковые склоны которой имитировали переходные слои, а верхнее основание — объем SiО2. Вычислены параметры модели — высота барьера и координаты угловых точек трапеции, исходя из требования максимальной близости экспериментальной и теоретической производных по напряжению от логарифма тока. Обнаружены общие, с более тонкими пленками (3.7 нм) окисла кремния, черты изолирующего потенциала: барьер занимает до половины номинального объема диэлектрического промежутка и сдвинут к полевому электроду, а его склон в сторону полупроводниковой подложки гораздо более пологий по сравнению с примыкающим к затвору.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. И. Гольдман

Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: gvc@ms.ire.rssi.ru
Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино, Московской обл., 141190

Г. В. Чучева

Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gvc@ms.ire.rssi.ru
Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино, Московской обл., 141190

И. А. Шушарин

Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: gvc@ms.ire.rssi.ru
Россия, пл. Введенского, 1, Фрязино, Московской обл., 141190

Список литературы

  1. Zwanenburg F.A., Dzurak A.S., Morello A. et al. // Rev. Mod. Phys. 2013. V. 85. № 3. P. 961.https://doi.org/10.1103/RevModPhys.85.961.
  2. Красников Г.Я., Горнев Е.С., Матюшкин И.В. // Электрон. техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 2018. С. 63.
  3. Черняев М.В., Горохов С.А., Патюков С.И., Резванов А.А. // Электрон. техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 2022. С. 31.
  4. Muller D.A., Sorsch T., Moccio S. et al. // Nature. 1999. V. 399. № 6738. P. 758.https://doi.org/10.1038/21602.
  5. Vasudevan R., Pilania G., Balachandran P.V. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 070401.https://doi.org/10.1063/5.0043300.
  6. Тахтамиров Э.Е., Волков В.А. // ЖЭТФ. 1999. Т. 116. № 5. С. 1843.
  7. Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф. Электронные свойства двумерных систем. М.: Мир, 1985.
  8. Барабан А.П., Булавинов В.В., Коноров П.П. Электроника слоев на кремнии. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
  9. Гольдман Е.И., Левашов С.А., Чучева Г.В. // ФТП. 2019. Т. 53. № 4. С. 481.https://doi.org/10.21883/FTP.2019.04.47444.9011.
  10. Белорусов Д.А., Гольдман Е.И., Нарышкина В.Г., Чучева Г.В. // ФТП. 2021. Т. 55. № 1. С. 24.https://doi.org/10.21883/FTP.2021.01.50379.9511.
  11. Гольдман Е.И., Ждан А.Г., Кухарская Н.Ф., Черняев М.В. // ФТП. 2008. Т. 42. № 1. С. 94.
  12. Гольдман Е.И., Чучева Г.В., Шушарин И.А. // ФТП. 2022. Т. 56. № 3. С. 328.https://doi.org/10.21883/FTP.2022.03.52119.9756.
  13. Тихонов А.Н., Арсенин В.А. Методы решения некорректных задач. М: Наука, 1986.
  14. Гольдман Е.И., Иванов В.А. Адаптивный тихоновский алгоритм построения производных экспериментальных зависимостей. Препринт ИРЭ АН СССР № 22(551). М.: ИРЭ АН СССР, 1990. 24с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Экспериментальные зависимости логарифма туннельного тока МОП-структур от напряжения: 1 — ветвь ВАХ, отвечающая обеднению полупроводника, 2 — ветвь ВАХ, отвечающая обогащению полупроводника.

Скачать (61KB)
3. Рис. 2. Производные от экспериментальных зависимостей логарифма туннельного тока от напряжения: 1 — ветвь ВАХ, отвечающая обеднению полупроводника, 2 — ветвь ВАХ, отвечающая обогащению полупроводника; пунктиром отмечены области вблизи минимального и максимального напряжений, построенные интерполяцией результатов из близлежащих “надежных” интервалов.

Скачать (70KB)
4. Рис. 3. Зависимость функционала Ω от номера пятерки N5 параметров модельного трапецеидального потенциала для для m0/m =1.8

Скачать (134KB)
5. Рис. 4. Модельный профиль изолирующего потенциала в МОП-структуре со сверхтонким окислом.

Скачать (72KB)

© Российская академия наук, 2024