Способ определения поверхностного заряда в мдп структурах

(191 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХюаиаапюепежРЕСПУБЛИК 01 В 31/2 КОМИТЕТ СССРТЕНИй И ОТНРЫТИй ГОСУД АРОТВЕКК ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ОРСКОМУ(56) 1, Практикум по химиилогии полупроводников. ПодЯ.А.Угая, М., "Высшая школс. 123-139.2. Физика и техника полников. Т. 10, вып. 2, 1976с. 358-361.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯКОСТНОГО ЗАРЯДА В МДП СТРУКвключающий воздействие попемагнитного поля на структу личающийся тем, что, сцелью повышения точности определения поверхностного заряда, измеряютвольт-фарадную характеристику довоздействия магнитного поля наструктуру и после воздействия, затем определяют напрявение .плоскихзон по отклонению экспериментальнополученных вольт-фарадных характеристик от теоретической, построенной беэ учета воздействия магнитногополя, и определяют величину и стабильность поверхностного зарядапо известной зависимости, при этоммагнитную индукцию воздействующегоИзобретение относится к электронной технике и может использоватьсяв микроэлектронике.Известен способ определения величины и стабильности поверхностногозаряда в МДП структуре, включающий 5. ки, и построение теоретическойвольт-фарадной характеристики дляданного типа структуры Я .Недостатком способа опРеделения Овеличины поверхностного заряда иего стабильности является длительное во времени, тРудоемкое, обладаю.щее большой погрешностью измерение,более 50, и не может давать точнойинформации о том, какой заряд вбольшей или меньшей мере влияет настабильность поверхностного зарядав МДП структуре.Наиболее близким к предложенномуявляется способ определения поверхностного заряда. в МДП структурах,в котором магнитное поле .направляется параллельно плоскости р- и перехода затвора и перпендикулярнотоку канала. При этом на заряды,дрейфующие вдоль канала, будет действовать сила Лоренца, отклоняющаяих в направлении, перпендикулярномскорости дрейа Ч и вектору магнит-.ной индукции В,.вследствие чего на 30границе канала с диэлектриком возни-кает дополнительный электрическийЙаряд, поверхностная плотность которого равнаофЕ он= о 53 н,где Ец " поле Холла, равное" плотность тока;к - постоянная Холла 2 .40Недостатком известного способаявляется то, что он требует многократных трудоемких измерений Холловского поля Г , а следовательно,ведет к невысокой точности определения поверхностного заряда.Цель изобретения - повышение точности определения поверхностногозаряда.Цель достигается тем, что согласно способу определения поверхностного заряда в МДП структурах, включающему воздействие поперечного магнитного поля на структуру, измеряютвольт-фарадную характеристику довоздействия магнитного поля на струк туру и после воздействия, затем определяют напряжения плоских эон поотклонению экспериментально получен-ных вольт-фарадных характеристик оттеоретической, построенной без учета воздействия магнитного поля, иопределяют величину и стабильность поверхностного заряда по известнойзависимости, прк этом магнитную индукцию воздействующего поля устанавливают в пределах 0,1 с В с 1 Т.На фиг. 1 изображена структураметалл-диэлектрик-полупроводник для- б в поперечном магнитном полена фиг. 2 - изменение вольт-фарадной характеристики кремниевой структуры металл-диэлектрик-полупроводник в магнитном поле, где 1 - тео-.ретическая зависимость, 2 - экспериментальная зависимость при отсутствии магнитного поля, 3 - экспериментальная зависимость при воздействиипоперечного магнитного поля.Способ осуществляют следующимобразом,Измеряется вольт-фарадная характеристика МДП структуры при отсутствии магнитного поля (фиг, 2, кривая 2), определяется напряжениеплоских зон ЬОщи величина поверхностного заряда Я , затем включается магнитнбе поле с регулируемойиндукцией в пределах 0,1 - 1,0 Т иповторно измеряется вольт-фараднаяхарактеристика фиг, 2, кривая 3).Из графика определяется напряжениеплоских зон при воздействии поперечного магнитного поля Ь Ци вычисляется величина поверхностного за"рядамиз, По разностийОэ= Овэ- Я при В = сопФ определяют стаБ 5бильность поверхностного заряда МДПструктуры. Такое смещение вольт-фарадной характеристики в поперечноммагнитном поле объясняется тем,что под действием силы Лоренца подвижные заряды, движущиеся в диэлектрике с определенной скоростьюотклоняются и накапливаются на противоположных гранях диэлектрика.Это приводит к перераспределениюповерхностных зарядов, к изменениюусловий для перезарядки заряженныхцентров в диэлектрике, что далееприведет к уменьшению емкости приизменении приложенного напряжения.Предлагаемый способ позволяетсвысокой степенью точности и с меньшей трудоемкостью определить величину поверхностного заряда Ц зэ и егостабильностьЬЯ э, не прибегая ксложным и трудоемким Холловским изМерениям.В сравнении с известными способами измерения поверхностного зарядаи его стабильности предлагаемый позволяет снизить трудоемкость и повысить производительность труда болеечем в 2 раза за счет исключения загрузки и выгрузки испытуемых образцовиз С -М - установки в устройствотермополевой обработки.1078363 Составитель Т.ИвановаТехред М.Тепер . Корректор А.Т Редакт А.Ша пиено СССР г д. 4/5 аШ ШШШв т т е вЕ ав т в ае ае юилиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 952/39 ТВНИИПИ Го по делам113035, Мос раж 711ударственноизобретенива, й; Р По комитет открыт окая на