Metody określania napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku w strukturze MOS

• Autorzy: Piskorski K. , Przewłocki H. M.

Warianty tytułu

EN

The methods to determine flat-band voltage in semiconductor of a MOS structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z najważniejszych parametrów struktury MOS (ang. Metal-Oxide-Semiconductor) jest napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku V_FB . Napięcie to wpływa na wartość napięcia progowego, które jest podstawowym parametrem każdego przyrządu MOS. Stąd też, napięcie V_FB jawi się jako parametr odgrywający dużą, praktyczną, rolę a możliwość precyzyjnego i dokładnego określania wartości V_FB jest niezwykle ważna. W pracy zaprezentowano różne metody określania napięcia V_FB w większości opartych na pomiarze charakterystyki pojemnościowo-napięciowej C(V_G) struktury MOS. Wyniki uzyskane na podstawie obliczeń pokazują znaczny rozrzut wartości napięcia V_FB, który często przekracza poziom tolerancji wyznaczony przez technologie nowoczesnych. zintegrowanych układów MOS. W pracy przedstawiono również założenia fotoelektrycznej metody LPT (ang. Light Pulse Technique), która w przeciwieństwie do technik elektrycznych nie wymaga znajomości parametrów konstrukcyjno-materiałowych badanej struktury.

EN

One of the most important parameters of the MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) structure is the flat-band voltage V_FB in semiconductor. This voltage influences the threshold voltage V_T which is the fundamental parameter of any MOS device. Hence, the V_FB voltage has a great practical importance and the precise and accurate determination of its value is very important. In this paper, the measurement techniques for V_FB voltage determination are presented. Most of these methods are based on electric measurements of capacitance-voltage C(V_G ) characteristics of MOS structure. The results show considerable spread of V_FB values, which exceeds the tolerances allowed by the technology of modern, scaled down MOS integrated circuits. Also, the photoelectric method of the V_FB voltage determination is described. This method, called LPT (Light Pulse Technique), is based on simultaneous illumination (modulated light) of the semitransparent gate and polanzation of the substrate of the MOS structure. This technique does not require any knowledge about the investigated structure in contrast to the C(V_{G,/sub> ) characteristic methods, which require information about some parameters of MOS structure.}

Słowa kluczowe

PL

napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku; struktura MOS

EN

flat-band voltage in semiconductor; MOS structure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 10
• Strony: 18--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piskorski K.

autor

Przewłocki H. M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Nicollian E. H., Brews J. R.: MOS Physics and Technology. John Wiley & sons, New York, 1982.
• [2] Przewłocki H. M.: A model of photoelectric phenomena in MOS structures at low electric fields. Journal of Modeling and Simulation of Microsystems, vol. 1(2), 1999, pp. 139-148.
• [3] SSM, CV Application note, PROCAP Fundamentals, (1993).
• [4] Misiakos K., Tsamakis D.: Accurate measurements of the silicon intrinsic carrier density from 78 to 340K. J. Appl. Phys., vol. 74(5), 1993, pp. 3293-3297.
• [5] Jakubowski A.: Podstawowe właściwości struktury metal-dielektryk-półprzewodnik (MIS) oraz metody ich określania. Prace Instytutu Technologii Elektronowej CEMI, zeszyt 5, 6, 7, 1982.
• [6] Hynecek J.: Graphical method for determining the flat band voltage for silicon on sapphire. Solid-State Electronics, vol. 18, 1975, pp. 119-120.
• [7] Yun B. H.: Direct measurement of flat-band voltage in MOS by infrared excitation. Appl. Phys. Lett., vol. 21(5), 1972, pp. 194-195.
• [8] Jakubowski A., Krawczyk S.: Photoelectric method of the MIS flat-band voltage determination. Electron Technology, vol. 11(1/2), 1978, pp. 23-35.