Контент-платформа Pandia:     2 872 000 материалов , 128 197 пользователей.     Регистрация


Расчет влияния плотности поверхностных состояний в окисле на ток поверхностной рекомбинации в биполярных микроэлектронных структурах

 просмотров

Д. В. САВЧЕНКОВ, А. С. БАКЕРЕНКОВ

Научный руководитель – В. С. ПЕРШЕНКОВ, д. т.н.

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПЛОТНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СОСТОЯНИЙ В ОКИСЛЕ НА ТОК ПОВЕРХНОСТНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ В БИПОЛЯРНЫХ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ СТРУКТУРАХ

Проведен расчет тока поверхностной рекомбинации биполярных транзисторов, как функции заряда поверхностных состояний, величина которого определяется положением квазиуровней Ферми при прямом смещении эмиттерного перехода. Показано, что расчет радиационно-индуцированного тока поверхностного рекомбинации сводится к решению уравнения Шокли на границе раздела пассивирующий окисел-база с учетом влияния на концентрацию носителей заряда поверхностных состояний в пассивирующем окисле. Получено строгое выражение для удельного тока поверхностной рекомбинации.

При использовании интегральных микросхем в бортовой аппаратуре аэрокосмического назначения происходит деградация параметров микроэлектронных транзисторных структур под действием ионизирующего излучения космического пространства. Весь спектр проблем, возникающих при этом, детально описан в работе [1]. Однако ряд вопросов остаются актуальными до сих пор, о чем свидетельствует материалы ведущих отечественных и зарубежных конференций последних лет по этому вопросу. В частности, остается не выясненным так называемый эффект низкой интенсивности в биполярных интегральных микросхемах [2]. Суть эффекта состоит в том, что при снижении интенсивности ионизирующего излучения происходит усиление деградации коэффициента усиления биполярных транзисторов при наборе одинаковой поглощенной дозы. Причем это усиление может достигать порядка и выше.

При воздействии излучения космического пространства деградация коэффициента усиления биполярных транзисторов происходит за счет увеличения поверхностной рекомбинации или поверхностной составляющей тока базы. Увеличение рекомбинационных потерь связано с накоплением положительного заряда в объеме пассивирующего окисла и встраиванием поверхностных состояний на границе раздела окисел-полупроводник. Связь тока поверхностной рекомбинации с зарядом в окисле и плотностью поверхностных состояний получена в [3]. Однако в этой работе не учтено влияние заряда поверхностных состояний на величину поверхностного потенциала. Этот фактор является принципиальным, так как его игнорирование не позволяет с единых позиций описать радиационную деградацию NPN и PNP транзисторов.

Цель данной работы состоит в расчете тока поверхностной рекомбинации биполярных транзисторов, как функции заряда поверхностных состояний, величина которого определяется положением квазиуровней Ферми при прямом смещении эмиттерного перехода. Полученные соотношения могут быть положены в основу физической модели эффекта низкой интенсивности в биполярных транзисторах.

Получено численное решение уравнения Шокли в пассивной области базы биполярного транзистора, которое показывает, что зависимость тока поверхностной рекомбинации от плотности поверхностных состояний на границе окисел-база может быть немонотонной, например такой, которая показана на рис. 1.

Рис. 1.

Зависимость тока поверхностной рекомбинации от плотности поверхностных состояний на границе окисел-база

Список литературы

1.  , , , , , , Методы прогнозирования эффектов полной дозы в элементах современной микроэлектроники // Микроэлектроника. 2003. Т. 32, № 1, С. 31-46.

2.  Зебрев эффекта низкой интенсивности в толстых изолирующих слоях современных интегральных схем // Микроэлектроника. 2006. Т. 35. № 3. С. 209-216.

3.  , , Шальнов радиационные эффекты в элементах интегральных микросхем М.: Энергоатомиздат, 1988. С. 136-137.

4.  Зи С. Физика полупроводниковых приборов, т1. М.: Мир 1984. С 378-384.

Мы в соцсетях:


Подпишитесь на рассылку:
Посмотрите по Вашей теме:

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалоги
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьер

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказЭкономикаРегионы РоссииПрограммы регионов
История: СССРИстория РоссииРоссийская ИмперияВремя2016 год
Окружающий мир: Животные • (Домашние животные) • НасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШкола
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовМуниципалитетыМуниципальные районыМуниципальные образованияМуниципальные программыБюджетные организацииОтчетыПоложенияПостановленияРегламентыТермины(Научная терминология)

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства