ного процесса показал, что
экспериментальные данные хорошо аппроксимируются теоретической
кривой, полученной в предположении параболической зависимости энергии
электрона от волнового вектора, при т* = 0,5т0
.
Вольт-амперные характеристики
(ВАХ) МДП-структур с термической двуокисью кремния в качестве диэлектрика
хорошо спрямляются в координатах Фаулера—Нордгейма в
диапазоне полей
6...10МВ/см. В полях, больших 10
МВ/см, величина тока увеличивалась сильнее, чем следовало бы из
зависимости (2.1). В области полей <6 МВ/см величина тока,
протекающего через МДП-структуры, также превышает значения, полученные из
зависимости (2.1), что объясняется влиянием дефектов в пленке
двуокиси кремния.
К. Хеберт и Е. Ирен показали, что
для тонких пленок двуокиси кремния толщиной 4...7 нм при рассмотрении
процесса инжекции электронов необходимо учитывать также интерференцию
электронов. В этом случае плотность туннельного тока определяется как
произведение Jn (см. формулу 2.1) и коэффициента В,
учитывающего эффект интерференции электронов и являющегося функцией
от функции Эйри (Ai) и ее производной:
где к — волновой
вектор, Lcb — расстояние перемещения электронов в
зоне проводимости двуокиси кремния. Коэффициент нормализации функции Эйри
равен:
При уменьшении толщины
подзатворных диэлектриков необходимо учитывать не только интерференционные
явления, но и влияние изменения высоты потенциального барьера в
зависимости от толщины пленки оксида. Для диэлектрических слоев
двуокиси кремния с толщиной более 10 нм можно считать высоту
потенциального барьера постоянной и равной для электронов 3,2 эВ и для
дырок 3,8 эВ [37]. С уменьшением толщины двуокиси кремния до
нескольких нанометров высота эффективного потенциального барьера
падает и становится равной для электронов 2 эВ при толщине диэлектрика 2
нм. Уменьшение толщины