DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2012.1.112938

ВПЛИВ АЛЬФА-ОПРОМІНЕННЯ НА КРЕМНІЄВІ МОН-ТРАНЗИСТОРИ

Б. П. Коман

Анотація


Робота присвячена дослідженню альфа-радіаційно-індукованих змін характеристик і параметрів кремнієвих МОН-транзисторів з полікремнієвим затвором. Досліджено вплив альфа-опромінення на порогову напругу Uth, крутизну передаточної характеристики S і вихідний опір Ri. Показано, що альфа-опромінення транзисторів супроводжується монотонним зменшенням Uth з часом опромінення. Аналізуються фізичні механізми радіаційного дефектоутворення. Результати спостережуваних змін параметрів інтерпретуються в рамках моделі радіаційно-індукованих зарядів: додатнього в об’ємі підзатворного діелектрика та на поверхневих станах границі розділу Si-SiO2. Обговорюється можлива участь іонів водню у формуванні додатнього вбудованого заряду в SiO2. Аналізуються особливості поведінки густини станів Dit на границі Si-SiO2 з часом опромінення.


Ключові слова


альфа-опромінення; МОН-транзистор; характеристики; параметри; заряд; діелектрик; тунелювання; підпороговий

Повний текст:

PDF

Посилання


Вавилов В.С., Горин Б.М., Данилин Н.С. и др., Радиационные методы в твердотельной электронике. – М.: Радио и связь, 1990. – 184 с.

Ленков С.В., Мокрицкий В.А., Гаркавенко А.С., Зубарев В.В., Завадский В.А., Радиационное управление свойствами материалов и

изделий опто- и микроэлектроники: Монография. – Одесса: Астропринт, 2002. – 297 с.

Пат. 72308 Україна С2 7Н01L21/00 Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора. – Коман Б.П., Морозов Л.М.; – №2002087054;

заявл. 28.08.2002; опубл. 15.02.2005. Бюл. №2.

Козлов В.А., Козловский В.В., Легирование полупроводников радиационными дефектами при облучении протонами и -частицами //

ФТП. – 2001. – Т.35, №7. – С. 769 – 795.

Першенков В.С., Попов В.Д., Шальнов А.В., Поверхностные радиационные эффекты в элементах интегральных схем. – М.:

Энергоатомиздат, 1988. – 256 с.

Губская В.И., Звячин В.И., Кучинский П.В. и др., Радиационные дефекты в n-Si, облученном a-частицами //ФТП. – 1979. – Т.13, №1. – С. 171 – 173.

Кучинский П.В., Ломако М.В., Петрунин А.П., О распределении дефектов при облучении кремния неколлимированным пучком -частиц //ЖТФ. – 1984. – Т.54, №10. – С. 343 – 345.

Корнюшин С.И., Лисовский И.П., Литвинов Р.О. и др., Изменение свойств МДП-структур под действием -облучения //Укр. физ. журн.

– 1981. – Т.22, №7. – С. 1323 – 1327.

Indusekhar H., Kumar V., Sengupta D. Investigation of Deep Defects Due to -particle irradiation in n-Silicon // Phys. Stat. Sol. (a). – 1986,

v.93,№2. – P. 645 – 653.

Берман Л.С., Маляренко А.М., Ременюк Н.Д. и др., Распределение радиационных дефектов и физическая природа аномальных спектров

DLTS в кремниевых диодах, облученных -частицами //ФТП. – 1988. – Т.22, №5. – С. 844 – 848.

Губская В.И., Звячин В.И., Кучинский П.В. и др., Применение радиоизотопных источников -частиц для контроля и управления временем жизни носителей заряда в полупроводниковых приборах //Электронная техника, сер. 2, Полупроводниковые приборы. – 1978. – №8. – С. 102 – 106.

Берман Л.С.,Ременюк А.Д., Шуман В.Б., Исследование -радиационных дефектов в n-базе кремниевых диодов //ФТП. – 1981. – Т.15,

№6. – С. 1155 – 1158.

Губская В.И., Кучинский П.В., Ломако В.М. и др., Исследование радиационных дефектов в кремниевых p-nпереходах при альфа-облучении //ФТП. – 1981. – Т.15, №2. – С. 421 – 422.

Губская В.И., Кучинский П.В., Ломако В.М., Образование и термическая стабильность радиационных дефектов в p-Si, облученном

-частицами //ФТП. – 1986. – Т.20, №6. – С. 1055 – 1059.

Хайбуллин И.Б., О перспективах практического применения импульсного отжига. – М.: ЦНИИ Электроника, 1983,№9294/84. – 49с.

Двуреченский А.В., Качурин Г.А., Нидаев Е.В. и др., Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. – М.: Наука, 1982.

Sevastianov S.B., Gerasimenko N.N., Vershinina N.V. Ingomogeneities in Irradiated Si–SiO2 Structures //Phys. Stat. Sol. (a). – 1984. – v. 86, №2.

– P. 717 – 727.

McWhorter F.G., Winokur P.S. Simple technique for separating the effects of interface traps and trapped-oxide charge in metal-oxide-semiconductor

transistor //Appl. Phys. Lett. – 1986. –v. 48, №2. – P. 133 – 136.

Коман Б.П. Вплив рентгенівського опромінення на кремнієві МДН-транзистори //Укр. фіз. жур. – 2000. – Т.45, №12. – С. 1440 – 1445.

Gaitan M., Russell T.J. Measurement of Radiation-Induced Interface Traps Using MOSFETs //IEEE Trans. Nucl. Sci. – 1984. – v. S – 31, №6. – P.

– 1260.

Брожек Т.М., Киблик В.Я., Литовченко В.Г. и др., Радиационно-стимулированные эффекты в слоистых структурах МДП. – К.: 1988. – 34 с. (Препр. НАН Украины. Инс-т полупроводников; 4 – 88).

Ionizing Radiation effects in MOS-Devices and Circuits / ed. By T.P. Ma, P.V. Dressendorfer. – J. Welley and Sons, NY., 1989.

Revesz A.G. Chemical and structural aspects of the irradiation behavior of SiO2 films and silicon //IEEE Trans. Nucl. Sci. – 1977. – v. NS – 24.

– 2102 p.

GrunthanerF.J., Maserjian J. Experimental observations of the chemistry of the SiO2/Si interface // IEEETrans. Nucl. Sci. – 1977. – v. NS – 24. – P. 2108 – 2115.

Sah C.T. Origin of interface states and oxide charges generated by ionizing radiation //IEEET rans. Nucl. Sci. – 1976. – v. NS – 23. – 1563 p.

Svensson C.M. The defect structure of the Si-SiO2 interface, a model based on trivalent silicon and its hydrogen compounds // The physics of SiO2 and its interfaces. ST. Pantelides. Ed. Pergamon Press. Elmsford. NY. – 1978. – 328 p.

Revesz A.G. Defect structure and irradiation behavior of noncrystalline SiO2 // IEEE Trans. Nucl. Sci. – 1971. – v. NS – 18. – 113 p.

Lenahan P.M. Radiation induced trivalent silicon defect buildup at the Si-SiO2 interface in MOS structures // IEEE Trans. Nucl. Sci. – 1981. – v.

, №6. – P. 1459 – 1461.

Лисовский И.П., Литовченко В.Г., Романова Г.Ф. и др., Полевой механизм генераций подвижных протонов и формирование дефектов в МДН-структурах //Укр. физ. журн. – 1993. – 38, №10. – С. 1532 – 1539.

Литовченко В.Г., Горбань А.П. Основи фізики мікроелектронних систем метал-діелектрик-напівпровідник. – К.: Наукова думка, 1978.

– 280 с.

Vuillaume D. Nature of the mechanism of interface state creation on electrically stressed metaloxide- semiconductors structures // Appl. Phys.

Lett. – 1991. – v. 59, №24. – P. 3118 – 3120.

Vuillaume D. The influence atmosphere hydrogen on the energetic distribution in the abilities of -irradiation and injection charge // Journ.

Appl. Phys.. – 1991. – v. 70, №11. – P. 6902– 6907.

Koman B.P., Galchynskyy O.V., Kovalyuk R.O. Alfa-particle irradiation induced defects in SiO2 films of Si-SiO2 structured // NIMB. – 1996. –

№116. – P. 389 – 392.

Берман Л.С., Иванов А.М., Строкан Н.Б., К вопросу об эффективности образования вакансионных центров в n-Si при облучении-частицами //Письма в ЖТФ.– 1993. – Т.19, №20. – С. 24 – 27.

Симаков А.Б., Башин А.Ю., Радиационно-стимулированное термическое окисление кремния //Микроэлектроника.– 2007. – Т.36,

№1. – С. 62 – 65.

Gary J. Gerardi, Edward H. Poindexter, Philip J. Caplan. Interface traps and Pb centers in oxidized (100) silicon wafers // Appl. Phys. Lett. – 1986. – v. 49, №6 (11). – P. 348 – 350.

Дмитриев С.Г., Маркин Ю.В., Проявление процесса денейтрализации подвижного заряда в SiO2 при спектроскопии границы раздела

кремний-окисел //ФТП. – 1998. – Т.32, №12. – С. 1445 – 1449.




Copyright (c) 2012 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)