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由MOS结构对线性电压扫描的瞬态响应测定产生寿命和表面产生速度

泛I心旨一、了!曰 近十年来,许多作者研究过MOS结构对线性电压扫描的瞬态响应.Pierre尸利用饱和电容随电压扫描率的变化确定硅中少子的产生寿命.KuPer等山利用电流和电容对线性电压扫描的响应,忽略表面产生速度,测定产生寿命.包宗明等即使得由饱和电容法能同时确定产生寿命和表面产生速度,并把它推广到电容非饱和的情况(器称 饱和电容法的缺点是不适于测定长寿命,长寿命样品的高频瞬态电容要经过很长时间和在很高的电压下才饱和,这使测量既费时间又得不到低场下的热产生寿命器法虽可用于测定长寿命,但数据处理繁复(需在C一‘曲线上逐点作图求微商),且需知道正确的掺杂浓度. 本文指出由MOS结构的栅电流和高频电容对线性电压扫描的瞬态响应,可同时确定产生寿命和表面产生速度.它兼有可测量长寿命、数据处理较简单和不需知道掺杂浓度 等优点.二、原理图1 Mos结构加反向电压能带图 一个P型衬底的MOS结构,在反向偏压下的能带图如图1.在界面态电荷保持不...  (本文共5页) 阅读全文>>

《固体电子学研究与进展》1940年40期
固体电子学研究与进展

两次线性电压扫描法测量半导体的产生参数

两次线性电压扫描法测量半导体的产生参数丁扣宝,张秀淼(杭州大学电子工程系,310028)提要采用形式简单但较为精确的Pierret的产生区宽度模型,分析了线性扫描电压作用下MOS电容器的电容一时间(C—t)瞬态特性。在此基础上,建议了一种通过两次不同电压扫描率的线性电压扫描来测定半导体的体产生寿命和表面产生速度的方法。关键词半导体,MOS电容器,体产生寿命,表面产生速度,线性电压扫描TwiceLinear-voltageSweepMethodforDeterminingGenerationParameterofSemiconductor¥DingKoubao;ZhangXiumiao(DeptofElectronicEngineering,HangzhouUniversity,Hangzhou,310028)Abstract:UsingPierret'smodelforgenerationwidth,whichissimpleb...  (本文共5页) 阅读全文>>

《杭州大学学报(自然科学版)》1995年01期
杭州大学学报(自然科学版)

线性电压扫描法测量硅的体产生寿命和表面产生速度的研究

弓言电容-时间(C-t)瞬态技术已被广泛地用于确定金属-氧化物-半导体(MOS)结构中的产生参数:体产生寿命和表面产生速度.所谓体产生寿命和表面产生速度,是指在载流子耗尽的条件下,表征载流子在体内或表面产生的几率参数,这两个参数已经成为半导体材料质量和工艺质量检验的重要内容.作为测试产生参数的重要方法之一,线性电压扫描法已由许多作者进行过研究’‘-’j,在这些研究中,采用了Zerbst[“的产生区宽度模型.然而,已经证明”’,Zerbst模型过于简单,它低估了产生区宽度.K.S:Rabbani等”‘建议了一个产生区宽度模型,最近,本文作者之一的分析表明卜’,这一模型除了没有完全考虑到反型少子对少子准费米能级的影响外,基本上是合理的.本文在采用柄bMn卜’的产生区宽度模型基础上,推导线性电压扫描作用下MOS电容器的C-t的精确关系,进而提出一种确定体产生寿命和表面产生速度的计算方法.第二期丁扣宝等;线性电压扫描法测量硅的体产生寿命...  (本文共6页) 阅读全文>>

《真空电子技术》2002年05期
真空电子技术

一种适合于计算机辅助测量的产生寿命确定方法

少子产生寿命是许多半导体器件设计与表征的重要参数 ,例如 ,CMOS和PN结的漏电流 ,CCD器件的传输效率、暗电流、噪声和动态范围 ,DRAM的刷新时间等 ,均与产生寿命的大小有关。作为测试这一参数的重要方法之一 ,MOS电容的线性电压扫描法已由许多作者进行过研究[1~ 3] ,最近 ,这一技术也在SOI结构的产生寿命测量中得到应用 ,用以评价硅膜质量[4 ] 。实验测得的C t(电容 时间 )瞬态曲线总存在误差 ,影响产生寿命的精确研究。通过改善产生区宽度模型 ,可在原理上提高其物理精度[5] 。本文提出线性电压扫描法中确定产生寿命的新方法 ,这一方法不仅可克服测量误差的影响 ,而且还非常适合计算机辅助测量。1 线性电压扫描法的原理考虑一个N型衬底的MOS结构 ,设加于其栅上的电压 |U|随时间线性变化 ,变化率为α ,有 :|U| =|U0 | + |α|t (1)式中 |U0 |为扫描起始电压 ,它使结构在起始时刻处于...  (本文共3页) 阅读全文>>

《电子科学学刊》1992年03期
电子科学学刊

用线性电压扫描的电容-时间瞬态测定少子产生寿命

少数载流子的产生寿命是一个反映半导体表面空间电荷区载流子产生一复合特性的重崾参数.迄今对少子产生寿命的测定已进行了广泛的研究¨。’. 最早由Zerbst“’建议的方法是把耗尽的阶跃电压加到M0s电容器的栅极上,观察其瞬态电容向稳态弛豫的过程,以确定少子产生寿命.Pierretn’提出了用耗尽的线性扫描电压扫描:MOS电容器样品,根据不同的电压扫描率下的饱和电容数值,求出少子产七寿命.近年来的研究工作多致力于产生寿命测量的精细化方面,例如考虑到电场增强放应¨DI“’,对产生区模型进行改进【l。,”’等.此外也有一些产生寿命测量数据快速提取方面的工作p一].对于少子寿命甚长的M0s电容器样品,由于少子产生率很低,阶跃电压施加后深耗尽电容向稳态的弛豫过程将持续很长时间.在线性扫描电压扫描下的饱和电容浊中也存在这个问题忉,深耗尽电容的饱和需要很长时间的扫描才能达到. 因而对长寿命样品来说,无论是阶跃电压法或是饱和电容法,其测量过程都很费...  (本文共4页) 阅读全文>>

《辽宁大学学报(自然科学版)》1985年02期
辽宁大学学报(自然科学版)

用三角波电压扫描(TVS法)测量二氧化硅层中可动离子的沾污

一、引言 随着MoS器件及MOS集成电路的迅猛发展,提高MOS器件及MOS集成电路的稳定性和可靠性的问题显得越来越重要。通过研究发现,510:层中可动离子的沾污是弓}起MOS器件不稳定的最重要原因之一。因此,能够准确地测出5102层中可动离子的沾污是非常重要的。目前,测量可动离子的方法很多,最常用的有偏压温度电容—电压法(BTC一v法)、三点法和TvS法。TvS法具有以下特点: 1.有较高的灵敏度,可测到10“Cm一“的离子密度,而且其灵敏度随510:层厚度增加而提高。 2.测量程序简单、迅速,宜作为工艺过程的监控手段。 3.离子电流法的测量不受界面性质变化的影响,而且可分析研究可动离子在5102层中的传输机构,这是BTC一v法难以做到的。 4.和BTC一v法相比,不能测量多种表面参量,应用范围较窄。 二、TVS法的基本原理及测试方法 1.基本原理〔2〕、〔s〕 高温下,对MOS电容加电压后,在外电路测得的总电流jex可表示为:...  (本文共7页) 阅读全文>>