PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  MOS structure
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Kompleksowa charakteryzacja nowoczesnych struktur nanoelektronicznych przy użyciu Uniwersalnego Systemu Pomiarów Fotoelektrycznych
Piskorski K., Niemiec M., Borowicz L., Przewłocki H. M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2016
|
Vol. 57, nr 8
59--63
PL
Działanie przyrządów półprzewodnikowych w większości przypadków oparte jest na zjawiskach występujących w wielowarstwowych układach różnych materiałów i zależy od właściwości tych materiałów. Podstawowym elementem wchodzącym w skład niemalże każdego przyrządu półprzewodnikowego jest struktura MOS (ang. metal-oxidesemiconductor), w związku z czym struktura ta jest doskonałym narzędziem do oceny właściwości materiałowych i parametrów elektrycznych tych przyrządów. Wraz ze zmianą technologii wytwarzania struktur MOS konieczna jest umiejętność zrozumienia nowych zjawisk fizycznych w nich występujących oraz wymagany jest dalszy rozwój metod badawczych. Wiele kluczowych parametrów badanych struktur może być bardzo dokładnie wyznaczona na podstawie pomiarów fotoelektrycznych co sprawia, że metody te zyskują duże znaczenie w charakteryzacji rozmaitych struktur nanoelektronicznych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elektrycznych i fotoelektrycznych wykonanych na wielu strukturach MOS w celu prezentacji możliwości uniwersalnego Systemu Pomiarów Fotoelektrycznych. System ten powstał w Zakładzie Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych ITE na podstawie własnych koncepcji i założeń i realizuje oryginalne metody pomiarowe opracowane w tym Zakładzie.
EN
In this work the universal System for Photoelectric Measurements (USPM) is presented. This system, designed and constructed in Department of Characterisation of Nanoelectronic Structures (Institute of Electron Technology, Warsaw) allows measurements of several important parameters of the investigated MOS structures. Some of the key parameters (e.g. effective contact potential difference, barrier heights on both sides of the dielectric layer) can be measured using photoelectric techniques which are known as the most accurate measurement methods of these parameters. The USPM system realizes measurements of different types of MOS structure characteristics, such as photocurrent-voltage IF(VG), capacitances-voltage C(VG) and other, examples of these measurements are shown in the article.
2
Badanie wpływu naprężeń mechanicznych na wartość napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku w strukturze MOS
Piskorski K.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2015
|
Vol. 56, nr 9
55-58
PL
W trakcie wieloletnich badań wykazano, że naprężenia mechaniczne w dielektryku pod powierzchnią metalowej bramki struktury MOS mają wpływ na niektóre parametry elektryczne tej struktury, m.in. na napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku VFB. W wyniku wielu prac dowiedziono, zarówno bezpośrednio jak i pośrednio, że wartości lokalne napięcia VFB mierzone na środku kwadratowej struktury są większe od wartości lokalnych tego napięcia mierzonych na krawędziach i rogach tej struktury. Za ten nierównomierny rozkład napięcia VFB w płaszczyźnie powierzchni bramki odpowiedzialne są, wg postawionej przez nas hipotezy, naprężenia w dielektryku. W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu tych naprężeń na wartości napięcia VFB na podstawie pomiarów wykonanych dla różnych temperatur na różnych technologicznie strukturach MOS.
EN
It is known, that mechanical stress existing in the dielectric layer under the metal gate of the MOS structure influences some electrical parameters of this structure. Among these parameters is flat-band voltage in semiconductor VFB. On the basis of photoelectric measurements the characteristic shape of distributions over the gate area with highest local values in the middle of the gate and smaller values at the gate corners were determined. To confirm these observations another measurement procedure consisted in determination of the average values as a function of gate dimensions (expressed as ratio R – the gate perimeter to the gate area) was performed. The average values for whole structure decreases monotonically with the ratio R. These results consistently show that for smaller gates the influence of gate edges on the measured average parameter values is larger. In order to support our hypothesis that observed characteristic VFB distribution are caused by mechanical stress the following investigations were proposed. Measurements of the VFB = f(R) dependences on structures with different gate dimensions and gate thicknesses for wide range of temperatures were carried out. It was shown, that for higher temperatures the amplitude of the VFB = f(R) plots increases, what suggests direct influence of the mechanical stress on measured VFB values.
3
Content available remote Określanie schematów pasmowych struktur MOS na podłożu SiC(4H)
Piskorski K., Przewłocki H. M., Bakowski M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2014
|
R. 90, nr 9
86-90
PL
W celu określenia schematów pasmowych struktur MOS wykonanych na podłożu z węglika krzemu SiC(4H) wykorzystano szereg technik charakteryzacji: elektrycznych, optycznych oraz fotoelektrycznych. Szczególnie przydatne są pomiary fotoelektryczne, które pozwalają na wyznaczenie wysokości barier potencjału na powierzchniach granicznych dielektryka, jak również pozwalają na określenie położenia energetycznego stanów powierzchniowych na granicy SiO2/SiC. Praca przedstawia wyniki pomiarów wykonanych na kondensatorach MOS z aluminiową bramką Al oraz z warstwą dielektryka wykonaną w dwóch różnych technologiach (chemiczne osadzanie i termiczne utlenianie).
EN
In order to determine band diagrams of the MOS structures made on SiC(4H) substrate several measurement techniques were used: electrical, optical and photoelectric methods. Particularly photoelectric methods are useful since they allow determination of barrier heights at the both dielectric interfaces. In this work measurement results performed on MOS capacitors with aluminum metal gate and with different dielectric layers (chemical deposition and thermal oxidation) are presented.
4
Content available remote Opracowanie modelu rozkładów parametrów elektrycznych struktury MOS w płaszczyźnie powierzchni okrągłej bramki tej struktury
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2013
|
R. 89, nr 10
130-133
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elektrycznych i fotoelektrycznych niektórych parametrów struktur MOS na podłożu krzemowym. Struktury użyte w badaniach były tak dobrane, aby różniły się między sobą parametrami konstrukcyjnymi, a głównie wielkością i kształtem aluminiowej bramki. Miało to na celu zestawienie wyników pomiarów w funkcji współczynnika R zdefiniowanego jako stosunek obwodu bramki do jej powierzchni. Malejące zależności mierzonych parametrów w funkcji rosnącej wartości R są dowodem na to, że dany parametr ma charakterystyczny kopułowaty kształt rozkładu w płaszczyźnie powierzchni bramki z wartościami największymi na środku bramki i najmniejszymi na jej krawędziach. Taki kształt rozkładu przypisywany jest wpływowi naprężeń mechanicznych w dielektryku pod powierzchnią metalowej bramki struktury MOS. Opracowany został model analityczny rozkładów przestrzennych dla struktur z okrągłą bramką.
EN
Characteristic properties of electrical parameters of MOS structures on Si substrates are discussed in this work. The investigated structures differed in shapes (square, circle) and dimensions of the aluminum metal gates. Values of some electric parameters (e.g. flat-band voltage in the dielectric, VG0) obtained on structures with different gate areas decrease monotonically with increasing parameter R, defined as the ratio of the gate perimeter to the gate area. It is found that VG0 values are different at the gate center and gate edges with higher values in the middle of the gate and lower values at the gate edges. Such behavior supports our hypothesis that mechanical stress distribution in the dielectric under the gate causes nonuniform distributions of some electric parameters over the gate area of MOS structure. A model is proposed of this distribution for MOS structures of circular shape which remains in agreement with experimental results.
5
Content available remote Band diagram determination of MOS structures with different gate materials on 3C-SiC substrate
Piskorski K., Przewlocki H. M., Esteve R., Bakowski M.
Opto-Electronics Review
|
2012
|
Vol. 20, No. 1
67-74
EN
MOS capacitors were fabricated on 3C-SiC n-type substrate (001) with a 10-µm N-type epitaxial layer. An SiO2 layer of the thickness tox ≈ 55 nm was deposited by PECVD. Circular Al, Ni, and Au gate contacts 0.7 mm in diameter were formed by ion beam sputtering and lift-off. Energy band diagrams of the MOS capacitors were determined using the photoelectric, electric, and optical measurement methods. Optical method (ellipsometry) was used to determine the gate and dielectric layer thicknesses and their optical indices: the refraction n and the extinction k coefficients. Electrical method of C = ƒ (VG) characteristic measurements allowed to determine the doping density ND and the flat band voltage VFB in the semiconductor. Most of the parameters which were necessary for the construction of the band diagrams and for determination of the basic physical properties of the structures (e.g. the effective contact potential difference ΦMS) were measured by several photoelectric methods and calculated using the measurement data. As a result, complete energy band diagrams have been determined for MOS capacitors with three different gate materials and they are demonstrated for two different gate voltages VG: for the flat-band in the semiconductor (VG = VFB) and for the flat-band in the dielectric (VG = VG0).
6
Zależność parametrów elektrycznych struktury MOS wykonanej na podłożu SiC od wielkości metalowej bramki
Piskorski K., Przewłocki H. M., Esteve R., Bakowski M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2012
|
Vol. 53, nr 9
48-51
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów parametrów elektrycznych struktur metal-SiO₂-SiC uzyskanych na podstawie elektrycznych i fotoelektrycznych technik charakteryzacji. Parametry te, do których należą efektywna kontaktowa różnica potencjałów φMS, wysokość bariery potencjału na granicy metal-dielektryk E BG oraz napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku V FB wykreślone w funkcji współczynnika R, zdefiniowanego jako stosunek obwodu do pola powierzchni bramki badanej struktury, wykazują malejącą tendencję wraz ze wzrostem wartości R. Kierunek tych zmian dowodzi, że wartości lokalne tych parametrów mierzone na rogach bądź krawędziach bramki są mniejsze od tych, mierzonych na jej środku.
EN
In this work studies of some electrical parameters of the MOS structure based on 3C-SiC are presented. The effective contact potential difference φMS, the barrier height at the gate-dielectric interface E BG and the flat-band in semiconductor voltage V FB were measured using several electric and photoelectric techniques. Values of these parameters obtained on structures with different gate areas decrease monotonically with increasing parameter R, defined as the ratio of the gate perimeter to the gate area. Such behavior confirmed results obtained on MOS structures on silicon substrate and also supported our hypothesis that the mechanical stress in the dielectric layer under the metal gate causes non uniform distribution of some parameters of MOS structure.
7
Content available remote Electrical and photoelectric characterization of the MOS structures on 3C-SiC substrate
Piskorski K., Przewłocki H. M., Esteve R., Bakowski M.
Optica Applicata
|
2011
|
Vol. 41, nr 2
295--305
EN
In this work results are presented of the electrical and photoelectric measurements of MOS capacitors, consisting of an Al gate of thickness 25 nm, SiO2 insulator of thickness 60 nm, and n-doped 3C-SiC. Many different measurement techniques are employed in order to completely define all parameters of the band diagram of the MOS structure, which is the main goal of these investigations.
8
Wpływ materiału bramki, metody wytwarzania SiO₂ i efektu krawędzi bramki na rozkłady gęstości pułapek powierzchniowych w kondensatorach MOS na 3C-SiC
Gutt T., Małachowski T., Przewłocki H. M., Engstrom O., Esteve R., Bakowski M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2011
|
Vol. 52, nr 9
114-117
PL
W artykule omówiono wyniki badań próbek kondensatorów MOS wykonanych na 3C-SIC z dwoma wariantami SiO₂, oraz z bramkami metalicznymi (Al, Au i Ni) i polikrzemowymi. Badano wpływ układu bramka-tlenek na charakterystyki C-V i rozkłady pułapek powierzchniowych. Stwierdzono znaczny rozrzut V(sub)FB między strukturami w próbce w przypadku bramek metalicznych na tlenku PECVD. Stwierdzono różnice gęstości pułapek powierzchniowych między wariantami tlenku. Zauważono też, że w przypadku bramek Al i Ni gęstość pułapek powierzchniowych o stanach położonych głębiej w przerwie energetycznej zwiększa się ze wzrostem udziału obwodu w stosunku do powierzchni struktury, czego nie stwierdzono w przypadku bramek Au i poli-Si.
EN
The examination results of two 3C-SiC MOS capacitor samples with two SiO₂ variants and metallic (Al, Au and Ni) and poly-Silicon gate electrodes have been reported in the paper. The influence of the gate-oxide combination on C-V characteristics and on energy distributions of the interface traps was analysed. In case of metal gate samples on PECVD oxide a substantial variability of V(sub)FB within a sample was found. Differences in interface trap densities were found between the two SiO₂ fabrication methods. It was also noticed that in case of Al and Ni gates the density of deep traps increases with the increase of the ratio between gate perimeter and gate area, which was not confirmed in case of poly-Si and Au gates.
9
Określanie schematów pasmowych struktur MOS o różnej metalizacji bramki na podłożu 3C-SiC
Piskorski K., Przewłocki H. M., Esteve R., Bakowski M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2011
|
Vol. 52, nr 9
109-114
PL
Wykorzystanie różnych elektrycznych i fotoelektrycznych technik pomiarowych oraz użycie odpowiednich metod obliczeniowych pozwala na uzyskanie informacji na temat wielu parametrów schematu pasmowego badanej struktury MOS. W pracy tej przedstawiono wyniki pomiarów przeprowadzonych na kondensatorach MOS wykonanych na podłożu 3C-SiC(n) różniących się materiałem bramki (Al, Ni oraz Au).
EN
n this work results are presented of the electrical and photoelectric measurements of MOS capacitors. consisting of different gate materials: Al. Ni and Au of different thicknesses SiO₂ insulator of thickness 60 nm, and n-doped 3C-SiC Many different measurement techniques are employed in order to completely define all parameters of the band diagram of the MOS structure which is the main goal of these investigations.
10
Kompleksowa charakteryzacja struktur elektronicznych na podłożach SiC metodami fotoelektrycznymi, elektrycznymi i optycznymi
Przewłocki H. M., Gutt T., Piskorski K., Rzodkiewicz W., Borowicz P., Esteve R., Bakowski M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2011
|
Vol. 52, nr 9
49-52
PL
Przedstawiono wyniki kompleksowej charakteryzacji serii różnych struktur MOS wykonanych na podłożach 3C-SiC. Struktury te różniły się między sobą sposobem wytworzenia warstwy SiO₂ (PECVD oraz utlenianie termiczne w wilgotnym tlenie) oraz materiałem bramki (Al, Au, Ni i poli-Si). Charakteryzację wykonano za pomocą zespołu metod fotoelektrycznych, elektrycznych i optycznych.
EN
The results of the comprehensive characterization of a MOS structures made on 3C-SiC substrate are presented The investigated structures differed in the way the dielectric layer was formed (PECVD, thermal oxidation) and in the gate material (Al. Ni, Au and poly-Si) Many different measurement techniques were employed: photoelectric, electric and optical methods.
11
Investigation of flat-band voltage distributions over the gate area of Al.-SiO2-Si structures
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją
|
2010
|
Nr 14
65-70
EN
A new, high precision photoelectric measurement method of the local flat-band voltage VFB values in MOS structures has been developed. This method, called SLPT (Scanning Light Pulse Technique) consists in scanning the whole gate area with the small light spot, which allows determination of the local VFB value distribution over the gate area. It was found that in Al-Si02-Si structures the local values of VFB in the central part of the metal gate are higher than at gate corners. This characteristic non-uniform, dome-like shape of VFB(x,y) distribution over the gate area was obtained for many MOS structures made in different technological processes. To confirm these results the measurements of the VFB voltage by classical C(V) characteristics method were performed. It turned out that VFB values (for the entire gate area) decrease monotoni-cally with the /?-ratio of the gate perimeter to gate area. Such behavior confirms that local VFB values in the vicinity of gate edges are lower than in the central part of the gate. It supports our hypothesis that the mechanical stress existing in the oxide under the metal gate of the MOS structure has a dominating influence on the shape of the VFB(x,y) distribution.
PL
Opracowano nową, dokładną fotoelektryczną metodę pomiaru lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm VFB w półprzewodniku w strukturze MOS. Metoda SLPT (Scanning Light Pulse Technique) pozwala na pomiar lokalnych wartości VFB bardzo małą plamką światła (mniejszą od rozmiarów bramki struktury MOS) w różnych miejscach na strukturze i tym samym pozwala określić rozkład przestrzenny VFB(x,y) w płaszczyźnie powierzchni bramki struktury MOS. Wykazano, że rozkład napięcia VFB(x,y) dla struktur MOS (Al-Si02-Si) ma charakterystyczny kształt z wartościami największymi na środku oraz najmniejszymi na rogach kwadratowej bramki. Przeprowadzono pomiary elektryczne charakterystyk C(V) struktur MOS, na podstawie których wyznaczono wartości napięć VFB. Pomiary te wykonano na strukturach MOS o różnej wielkości kwadratowej bramki, czyli o różnym stosunku R obwodu do powierzchni tej bramki. Wykazano, że wartości VFB maleją wraz ze wzrostem stosunku R, co jest potwierdzeniem faktu, że wartości VFB w pobliżu krawędzi kwadratowej bramki są mniejsze od tych w środkowej części bramki. We wcześniejszych badaniach wykazano, że efektywna kontaktowa różnica potencjałów
12
Metody określania napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku w strukturze MOS
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2010
|
Vol. 51, nr 10
18-22
PL
Jednym z najważniejszych parametrów struktury MOS (ang. Metal-Oxide-Semiconductor) jest napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku VFB . Napięcie to wpływa na wartość napięcia progowego, które jest podstawowym parametrem każdego przyrządu MOS. Stąd też, napięcie VFB jawi się jako parametr odgrywający dużą, praktyczną, rolę a możliwość precyzyjnego i dokładnego określania wartości VFB jest niezwykle ważna. W pracy zaprezentowano różne metody określania napięcia VFB w większości opartych na pomiarze charakterystyki pojemnościowo-napięciowej C(VG) struktury MOS. Wyniki uzyskane na podstawie obliczeń pokazują znaczny rozrzut wartości napięcia VFB, 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 VFB in semiconductor. This voltage influences the threshold voltage VT which is the fundamental parameter of any MOS device. Hence, the VFB 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 VFB voltage determination are presented. Most of these methods are based on electric measurements of capacitance-voltage C(VG ) characteristics of MOS structure. The results show considerable spread of VFB values, which exceeds the tolerances allowed by the technology of modern, scaled down MOS integrated circuits. Also, the photoelectric method of the VFB 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(VG,/sub> ) characteristic methods, which require information about some parameters of MOS structure.
13
Opracowanie fotoelektrycznej metody LPT pomiaru napięcia wyprostowanych pasm U FB w przewodniku
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2008
|
Vol. 49, nr 1
59-63
PL
Przedstawiono wyniki badań nad opracowaniem fotoelektrycznej metody określania wartości napięcia wyprostowanych pasm U FB w półprzewodniku, zwanej metodą LPT (Light Pulse Technique). Kontynuacja prac nad rozwojem jej podyktowana była bardzo obiecującymi wynikami uzyskanymi w pierwszym etapie badań, gdy otrzymano lepszą dokładność i powtarzalność metody LPT w porównaniu z metodami elektrycznymi (z charakterystyk C = f(U G)). Omówiono wyniki pomiarów napięcia U FB w funkcji współczynnika R, tj. stosunku obwodu do powierzchni bramki struktury MOS. Zależność ta jest malejąca, tzn. U FB maleje wraz ze wzrostem R. Wynik ten wskazuje, że lokalne wartości U FB w pobliżu krawędzi struktury są mniejsze od wartości mierzonych w środkowej części bramki. Opisano także inny wariant metody LPT umożliwiający weryfikację mierzonego napięcia U FB. Zagadnienie określania napięcia U FB opisano także pod kątem różnej mocy światła użytego do pomiarów. Celem było obliczenie współczynnika efektywnego poziomu generacji świetlnej na podstawie wyników pomiarów charakterystyk C = f(U G) oraz sygnałów u = f(U G). Rezultaty obliczeń porównano z wynikami otrzymanymi z opracowanego modelu analitycznego.
EN
Recently, we have developed a photoelectric measurement method LPT {Light Pulse Technique) which allows to measure very accurately the flat-band voltage V FB in MOS structure. Making comparison between V FB values obtained by different methods - electric (where V FB value is calculated from C = f(V G) characteristics) and photoelectric it is clearly seen that the electric method is more inaccurate than photoelectric method LPT. We have shown, that in AI-SiO2-Si structures the φ MS(x,y) distribution over the gate area is highly non uniform and has a dome-like shape. This characteristic shape of distribution is related to stress existed in di­electric under the metal gate of MOS structure. It is easy to prove, that if the V FB values has characteristic shape of distribution, the dependence of V fB on parameter R (ratio of the area to perimeter of the gate) should be decreasing. Such measurements were done and indicate that V FB values decrease with increasing ratio R. In the next phase of this research the V FB (x,y) distributions will be determined by the SLPT method (Scanned Light Pulse Technique), in which the gate area is scanned with a pulsed UV light beam of small diameter. The new version of the LPT method have been proposed. The results obtained by this kind of photoelectric method are in good agreement with classic LPT method. Due to leakage currents, electrical loss and higher series resistance in the high-k stacks, the typical C-V measurements based on a model of equivalent circuit of a MOS capacitor, containing resistance and capacitance in parallel, may be not accurate enough. The admittance spectroscopy technique was used in this study to enable the analysis of the properties of hafnium silica (interleaved atomie layers of HfO2 and SiO2) deposited on chemical SiO2 on silicon. Equivalent circuit models of those MOS structures appropriate for different bias regimes were developed. The dependence of the equivalent circuit elements' values on the composition of the hafnium silica was demonstrated.
14
Badanie rozkładów przestrzennych napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku U FB w strukturach MOS
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2008
|
Vol. 49, nr 11
32-35
PL
W pracy om ówiono wyniki pomiarów lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku UFB w strukturach MOS. Temat ten jest kontynuacją prac prowadzonych w naszym zakładzie nad zagadnieniem pomiaru rozkładów przestrzennych parametrów elektrycznych struktur MOS w płaszczyźnie powierzchni metalowej bramki. We wcześniejszych pracach [1-5] wykazano, że lokalne wartości niektórych parametrów mają charakterystyczny kopułowaty kształt rozkładu w płaszczyźnie powierzchni bramki. Rozkłady te przypisywane są w głównej mierze wpływowi naprężeń mechanicznych, które panują w tlenku pod powierzchnią metalowej bramki. Pomiary lokalnych wartości napięcia UFB umożliwione zostały poprzez modyfikację fotoelektrycznej metody LPT (Light Pulse Technique), metoda ta polega na oświetleniu struktury modulowanym światłem i pomiarze odpowiedzi struktury przy zmieniającym się napięciu polaryzacji bramki UG. Modyfikacja metody polegała na zastosowaniu małej (w porównaniu z rozmiarami bramki) plamki światła i skanowaniu powierzchni bramki tą plamką mierząc wartość lokalną danego parametru. Pomiary wykonane zostały na różnych techologicznie strukturach Al-SiO2-Si i we wszystkich przypadkach otrzymane rozkłady przestrzenne napięcia UFB(x,y) w płaszczyźnie powierzchni bramki mają charakterystyczny kształt z wartościami najwyższymi na środku, mniejszymi na krawędziach oraz najmniejszymi w rogach metalowej bramki.
EN
One of the most important parameters of the MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) structure is the effective contact potential difference φMS between the gate and the substrate. The φMS is also a component of the flat-band voltage VFB and strongly influences the threshold voltage VT of MOS transistors. The photoelectric measurement method of the ƒMS value, worked out in our laboratory, allows very accurate and extremely sensitive determination of this value. This method was subsequently modified to allow determination of ƒMS(x,y) distributions of local φMS values over gate areas of MOS systems. Recently, we have developed, a new, high precision photoelectric measurement method which allows determination of the flat-band voltage VFB(x,y) distributions over the MOS structure gate area. This method, called SLPT (Scanning Light Pulse Technique) consists in scanning the gate area with a light spot which is small in comparison with gate dimensions. It was found that in AI-SiO2-Si structures the VFB(x,y) distribution is non-uniform, with highest values in the middle of a square gate and lowest in the vicinity of gate corners.
15
Opracowanie fotoelektrycznej metody badania rozkładu napięcia wyprostowanych pasm w płaszczyźnie powierzchni bramki struktur MOS
Piskorski K., Przewłocki H. M.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2006
|
Vol. 47, nr 11
9-11
PL
Przedstawiono fotoelektryczną metodę określania rozkładu lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm VFB w płaszczyźnie (x, y) powierzchni bramki struktur MOS. Do badań rozkładu VFB(x, y) zastosowano fotoelektryczną metodę SLPT (ang. Scanned Light Pulse Technique) [3], W pierwszym etapie badań skupiono się na optymalizacji warunków pomiaru uśrednionej wartości VFB na całej powierzchni bramki, tzn. badano odpowiedź elektryczną struktury MOS na pulsujący strumień światła, przy czym strumień ten obejmował w tym przypadku całą powierzchnię bramki. Mierzona w ten sposób (dla całej powierzchni bramki) wartość VFB jest odpowiednikiem wartości VFB określonej klasyczną metodą charakterystyk C(V) [4, 5]. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne fotoelektrycznej metody pomiaru, opisano stosowany układ pomiarowy oraz przedstawiono wyniki pomiarów, które porównano z wynikami pomiarów VFB klasyczną metodą charakterystyk C(V).
EN
Recently, we have developed a photoelectric measurement method which allows, for the first time, to determine the distribution of the effective contact potential difference (ECPD or φMS) local values over the gate area of MOS structures [1, 2]. We have also shown, for the first time, that in AI-SiO2-Si structures the φMS(x, y) distribution over the gate area is highly non uniform and has a dome-like shape [1, 2]. In this paper we report the results of the first phase in developing a photoelectric measurement method of the flat-band voltage local value distribution VFB(x, y), over the gate area of a MOS structure. It is believed that this VFB(x, y) determination method, together with the already developed φMS(x, y) measurement method will allow determination of the effective charge distribution Qelf(x, y) over the gate area. In the first phase of our research, reported in this paper, we concentrated on optimizing the ways to determine the VFB values averaged over the entire gate area. In the second phase of this research the VFB(x, y) distributions will be determined by the scanning light pulse technique SLPT [3].
16
Content available Variability of the local phi MS values over the gate area of MOS devices
Przewłocki H. M., Kudła A., Brzezińska D., Massoud H. Z.
Journal of Telecommunications and Information Technology
|
2005
|
nr 1
34-44
EN
The local value distributions of the effective contact potential difference (ECPD or the phi MS factor) over the gate area of Al-SiO2-Si structures were investigated for the first time. A modification of the photoelectric phi MS measurement method was developed, which allows determination of local values of this parameter in different parts of metaloxide-semiconductor (MOS) structures. It was found that the phi MS distribution was such, that its values were highest far away from the gate edge regions (e.g., in the middle of a square gate), lower in the vicinity of gate edges and still lower in the vicinity of gate corners. These results were confirmed by several independent photoelectric and electrical measurement methods. A model is proposed of this distribution in which the experimentally determined phi MS (x; y) distributions, found previously, are attributed to mechanical stress distributions in MOS structures. Model equations are derived and used to calculate phi MS (x; y) distributions for various structures. Results of these calculations remain in agreement with experimentally obtained distributions. Comparison of various characteristics calculated using the model with the results of photoelectric and electrical measurements of a wide range of Al-SiO2-Si structures support the validity of the model.
17
Badanie wpływu temperatury na parametry elektryczne struktur MOS
Leśko M., Przewłocki H.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2005
|
Vol. 46, nr 2-3
56-57
PL
Zamieszczono wyniki badań zależności podstawowych parametrów elektrycznych struktur MOS od temperatury. Mierzone struktury różniły się od siebie parametrem R, definiowanym jako stosunek obwodu bramki do jej powierzchni. Wyniki badań wykazały silną zależność napięcia płaskich pasm UFB i napięcia przecięcia Ux od wartości parametru R i od temperatury.
EN
In this paper we present results of our investigation of the dependence of basic electrical parameters of MOS devices on temperature. The measured structures differed widely in their perimeter to area ratio R. Measurement results indicate strong dependence the flat-band voltage VFB and the crossover voltage Vx on the R value and on the temperature.
18
Wielozadaniowy system do badań fotoelektrycznych struktur półprzewodnikowych (WSBF)
Zając J., Machalica P., Porębski S., Borowicz L., Młynarski B., Niemiec M., Kudła A.
Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki
|
2001
|
nr 146
223-229
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.