где АУ - изменение
напряжение на МДП-структуре, обусловленное захватом электронов на ловушки
в ФСС.
Поскольку, согласно
экспериментальным данным, за накопление отрицательного заряда в
пленке ФСС ответственны электронные ловушки двух типов с различными
сечениями захвата, то изменение напряжения на МДП-структуре в результате
захвата электронов в пленке ФСС определяется как:
где Npgl и
Npg2 — плотности
электронных ловушек первого и второго вида; о j и
apg2
—
сечения захвата ловушек первого и второго вида; X —
положение центроида отрицательного заряда в ФСС, измеренное от границы
Si—Si02-
Электроны туннелируют сквозь
потенциальный барьер и под действием электрического поля перемещаются
к аноду, при этом часть высокоэнергетических электронов участвует в
межзонной ударной ионизации, генерируя дырки, образующие положительный
заряд. Часть инжектированных электронов захватывается на электронные
ловушки в Si02 и ФСС. Положительный заряд локализуется вблизи
границы раздела Si— Si02 на расстоянии = 5 нм. Предполагая, что
первичные ловушки расположены равномерно в объеме диэлектрика, считаем,
что центроид заряда, обусловленного захватом электронов на эти
ловушки Хп располагается в середине слоя диэлектрика.
Заряд электронов, захваченных ловушками в ФСС, локализуется на расстоянии
X от границы раздела полупроводник—диэлектрик.
В результате зарядовой
деградации электрическое поле в объеме диэлектрика становится
неоднородным. Накопление отрицательного заряда захваченных электронов
в пленке ФСС достаточно большой плотности -К)-6
Кл/см2 вызывает резкое возрастание анодного электрического поля
в пленке ФСС. Так как процесс межзонной ударной ионизации имеет полевую
зависимость, то присутствие сильного электрического поля в ФСС требует
отдельного рассмотрения вопроса о генерации дырок в слое ФСС. Для
выяснения данного вопроса и проверки рассматриваемой модели на
соответствие результатам эксперимента было проведено сравнение
экспериментальных и расчетных зависимостей напряжения сдвига
вольт-амперных характеристик АУ{ систем
Si-Si02-Al и S'~Si02—ФСС—А1,
изготовленных в одном технологическом цикле.
