тактов. Появление дырок в
двуокиси кремния в сильных электрических полях связывается также с их
генерацией в результате взаимодействия инжектированных электронов с
анодной границей раздела.
Важную роль как в процессе роста
термической двуокиси кремния, так и в процессе зарядовой деградации
МДП-систем в условиях сильнополевой туннельной инжекции играет
водород. В процессе формирования оксида водород устраняет дефектные
состояния в объеме Si02 и на границах раздела, насыщая
оборванные связи кремния или кислорода. Инжектированные и разогретые
в двуокиси кремния электроны могут вызывать перераспределение водорода,
вследствие выбивания его со связей и миграции к границе
диэлектрик—полупроводник. При этом могут образовываться дефекты в объеме
Si02 и на границе Si—Si02. Г. Гэдияном предложена
теоретическая модель для описания поведения водорода при инжекции
электронов из контактов в тонких пленках Si02 в сильных полях,
учитывающая создание ловушек за счет выбивания горячими электронами
водорода с оборванных связей SiO и Si и захват на них электронов и дырок.
Показано, что при напряженности электрического поля 4 МВ/см
интенсивный рост плотности захваченного заряда в диэлектрике наблюдался
при инжекции заряда > 5 • 1(Г3
Кл/см2.
В последнее время в результате
экспериментальных и теоретических исследований деградационных явлений в
двуокиси кремния [40, 41] получены новые данные о распределении горячих
электронов в Si02 по энергии, которые позволили уточнить
описание сильнополевого переноса и ударной ионизации в двуокиси кремния.
На рис. 2.10 показано распределение электронов, инжектированных в
двуокись кремния, по энергии. Как видно из рисунка, в распределениях
наблюдаются высокоэнергетические хвосты, способные вызвать межзонную
ударную ионизацию в двуокиси кремния. На основе этих данных в [40]
предложена теория сильнополевого переноса электронов и ударной ионизации в
двуокиси кремния. Согласно этой теории, за сильнополевую деградацию пленок
Si02 ответственны два основных механизма. Первый механизм
заключается в создании в оксиде ловушек и появляется, когда электрон
с энергией больше чем 2 эВ (относительно дна зоны проводимости
оксида) освобождает водород из состояний дефектов около анодной
границы раздела [41]. Затем этот водород может перемещаться к границе
катод-оксид и генерировать поверхностные состояния. Данный механизм
становится заметным после инжекции заряда > 10~3
Кл/см2.
Второй механизм заключается в
том, что при туннельной инжекции электронов по Фаулеру-Нордгейму в полях
больше 6,5 МВ/см при тол-
