Analiza powierzchniowych procesów elektronowych w strukturze Metal-SiO2-GaAs

• Autorzy: Kochowski S.

Warianty tytułu

EN

Analysis of surface electron processes in Metal-SiO2-GaAs-structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Monografia dotyczy problematyki wykorzystania pomiarów charakterystyk elektrycznych struktur MIS do uzyskania informacji o procesach elektronowych w obszarze powierzchni międzyfazowej GaAs-SiO2 i parametrach, które je opisują. Przedstawiono podstawy fizyczne analizy powierzchniowych procesów elektronowych w strukturze MIS oraz poglądy na naturę stanów powierzchniowych w układzie półprzewodnik-dielektryk . Obiektem badań były struktury Au/Pd/Ti-SiO2-GaAs z warstwą dielektryka naniesioną metodą PECVD. Wykonano pomiary pojemności i konduktancji struktur w szerokim zakresie częstotliwości i napięć polaryzacji bramki, w różnych temperaturach, dla struktur poddanych różnej obróbce technologicznej. Zaobserwowano silną dyspersję częstotliwościową charakterystyk, którą można wiązać z naturą powierzchni międzyfazowej GaAs-SiO2 oraz wpływ głębokich pułapek w GaAs. Pokazano możliwość opisania tych efektów na podstawie modelu powierzchni międzyfazowej półprzewodnik-dielektryk jako układu nieuporządkowanego, w którym występują zlokalizowane stany elektronowe o ciągłym rozkładzie gęstości funkcji energii i w przestrzeni, jak również układem równoważnym struktury skonstruowanym metodami spektroskopii impedancyjnej. W układzie równoważnym złożone procesy prowadzące do częstotliwościowej dyspersji charakterystyk reprezentowane są przez element połączony w szereg z rezystancją. Wyznaczono parametry struktur MIS, takie jak: potencjał powierzchniowy, rozkład gęstości stanów powierzchniowych oraz ich przekrój czynny na wychwyt nośników ładunku, gęstość głębokich pułapek, ich położenie energetyczne i przekrój czynny na wychwyt nośników, pojemność dielektryka i rezystencja szeregowa, a także parametry układu równoważnego. Konstruowanie układu równoważnego struktury MIS i jego analiza umożliwiają w prosty sposób uzyskiwać informacje o parametrach i wpływie technologii na te parametry.

EN

The monography concerns on the problems of the usage measurements of electrical characteristic of MIS structures to obtain an information about the electron processes at GaAs-SiO2 interface and the parameters which are used to describe them. The physical principles of analysis of the surface electron processes in MIS structure have been presented as well as the views on the nature of surface states in semiconductor-insulator system. The objects of investigations were Au/Pd/Ti-SiO2-GaAs structures with the dielectric layer obtained by PECVD process. The measurements of the capacitance and conductance in broad frequency and gate voltage range have been performed at different temperatures for the structures with different technological treatment. The large frequency dispersion of characterstics, which may be connected with GaAs-SiO2 interface nature, and the influence of deep traps in GaAs have been observed. The possibility of the description of those effects on the basis of surface disorder model, where localized electron states distributed in energy and in space exist has been shown as well as by equivalent circuit of MIS structure constructed by the method of impedance spectroscopy. In the equivalent circuit complex processes resulting in the frequency dispersion of structure charasteristic are represented by the constant phase element connected in series with resistance. The structure parameters such as: surface potential, density distribution of the surface states and their electron capture cross-section, deep traps density their energy and carrier capture cross-section, the insulator capacitance and series resistance as well as the equivalent circuit parameters have been estimated. The construction and analysis of equivalent circuit of MIS structure make it possible to obtain in simple way an information about the structure parameters and influence technology on these parameters.

Słowa kluczowe

PL

procesy elektronowe; struktury MIS; struktury elektryczne; struktury Au/Pd/Ti-SiO2-GaAs; metoda PECVD; struktura metal SiO2-GaAs

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Matematyka - Fizyka / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2001
• Tom: z. 88
• Strony: 3--125
• Opis fizyczny: bibliogr. 309 poz.

Twórcy

autor

Kochowski S.

• Instytut Fizyki Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Krzywoustego 2 tel. [phone],