Влияние Интенсивности Ионизирующего Облучения На Отклик Моп-Структур

Abstract

Проведено моделирование влияния интенсивности ионизирующего облучения на объемный заряд и плотность поверхностных состояний МОП-структур с тонким подзатворным диоксидом кремния. Показано, что зависимости плотности поверхностных состояний и объемного заряда от суммарного времени ионизирующего облучения и последующей выдержки при разных интенсивностях ионизирующего облучения ложатся на соответствующие общие кривые Nit(t) и Qot(t). Общая кривая Nit(t) обусловлена дисперсионным характером транспорта ионов водорода H+. Наблюдаемые отклонения от общей кривой Nit(t) непосредственно после окончания ионизирующего облучения связаны с переходным процессом перераспределения ионов H+. Общая кривая Qot(t) обусловлена релаксацией объемного заряда по механизму термоэмиссии с системы уровней с энергиями 0.3-1.0 эВ. Показано, что повышенная чувствительность к малым дозам ионизирующего облучения (ELDRS) МОП-структур с толстым базовым оксидом при низких интенсивностях определяется дисперсионным характером транспорта ионов H+. Ключевые слова: ионизирующее облучение, МОП-структура, поверхностные состояния, объемный заряд, дисперсионный транспорт, моделирование.

Латентное Накопление Поверхностных Состояний В МОП Структурах После Ионизирующего Облучения

“…где k f i и k r i -константы скоростей прямой реакции захвата и обратной реакции освобождения ионов водорода с локализованных состояний, k -число локализованных состояний. Система диффузионно-кинетических уравнений непрерывности и уравнения Пуассона, описывающая поведение компонентов реакций (1)−(5) и учитывающая дисперсионный характер транспорта ионов H + при нормальном образовании ПС, имеет вид, приведенный в предыдущей работе автора [7]. Отличие описания латентного накопления ПС заключается в расширении области решения до толщины полевого оксида x = L (полагали L = 10d, где d -толщина подзатворного оксида или расстояние от кремниевой подложки до затвора).…”

“…Другим отличием является расчет скорости образования ПС по кинетике реакции (4). В модели [7] плотность ПС рассчитывалась по интегральному потоку ионов H + на поглощающую границу с кремниевой подложкой, что равносильно очень большой скорости прямой реакции (4). В настоящей модели плотность ПС определяем из уравнения баланса пассивации и депассивации P b -центров с учетом скоростей как прямой, так и обратной реакций (4):…”

“…Как и в [7], полагаем, что исходные концентрации нейтральных безводородных дырочных ловушек распределены вблизи кремниевой подложки по экспоненциальному закону:…”

“…Как и в [7], ловушки, определяющие дисперсионный характер транспорта ионов H + , связанные с нарушениями структуры α-SiO 2 , полагаем распределенными равномерно по толщине диэлектрика:…”

“…В отличие от модели [4,5] полагаем, что исходные ионы водорода H + образуются не в результате крекинга молекул воды H 2 O и молекул водорода H 2 , а в результате взаимодействия дырок, образующихся при ИО, с водородосодержащими дырочными ловушками. При этом реакция происходит не только в тонком подзатворном оксиде, как в моделях [6,7], описывающих нормальное образование ПС, но и в прилегающем к нему толстом полевом диэлектрике. При решении системы диффузионно-кинетических уравнений, описывающих транспорт подвижных частиц, кинетику их взаимодействия с ловушками и кинетику пассивации и депассивации ПС, учитываем дисперсионный характер транспорта ионов H + к МФГ Si−SiO 2 .…”