Структура плотности состояний границы раздела Si$-$SiO$_{2}$

А. Н. Пономарев, В. Г. Приходько

Институт радиотехники и электроники АН СССР

Аннотация: Наличие оборванных связей кремния в области границы раздела Si$-$SiO$_{2}$ увеличивает плотность пограничных состояний (ПС) вблизи энергий ${E_{v}+0.3}$ и ${E_{v}+0.8}$ эВ, где $E_{v}$ — вершина валентной зоны Si. Наблюдаемые пики плотности ПС имеют несимметричный вид и существенную полуширину, что может объясняться наличием неразрешаемой в эксперименте структуры плотности ПС. Реализована спектроскопия ПС с энергетическим разрешением, существенно превосходящим разрешение стандартных методов благодаря учету при обработке данных температурной зависимости функции Ферми. Исследовались тестовые МДП структуры с емкостью диэлектрика 170 пФ, полученные окислением $n$-Si ориентации (111) в сухом кислороде при 1050$^{\circ}$С. Впервые обнаружена тонкая структура плотности ПС: наблюдаются пики с максимумами при энергиях ${E_{v}+0.32}$, ${E_{v}+0.39}$ и ${E_{v}+0.47}$ эВ. При этом учитывается захват электронов в диэлектрике путем введения зависимости «постоянной Берглунда» от поверхностного потенциала. Существование пиков объясняется образованием вакансионных комплексов при наличии различных примесных атомов.

УДК: 621.315.592

Поступила в редакцию: 11.06.1985
Принята в печать: 18.07.1985