Полупроводниковые структуры, границы раздела и поверхность

Квантовая модель аккумуляции электронов на заряженных границах сильно легированных полупроводниковых пленок

В. А. Гергель, А. В. Верховцева

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Москва

Аннотация: Построена новая квантовая модель аккумуляции электронов на положительно заряженных границах полупроводниковых пленок. Использованы известные представления о квантовании поперечного движения электронов в однородном электрическом поле, роль которого играет эффективное поле притяжения к положительным поверхностным донорным центрам. На соответствующих квазидискретных состояниях по правилам статистики Ферми размещены электроны с поверхностной плотностью, равной концентрации доноров. При разумных концентрациях все электроны аккумуляционного слоя сосредоточены в основном на первом уровне пространственного квантования. Началу заполнения третьего уровня отвечают сверхвысокие встроенные поля порядка атомных (10$^8$ В/см). Двукратным интегрированием уравнения Пуассона с электронной плотностью в виде квадратов соответствующих отрезков функции Эйри вычисляется профиль потенциала, описывающего взаимодействие электронов аккумуляционного слоя с другими заряженными частицами, в том числе с дырками. Его граничная величина – поверхностный потенциал – описывает влияние слоя электронной аккумуляции на внешнюю электрическую цепь. Полученная зависимость поверхностного потенциала от результирующего граничного электрического поля (включающего и индуцированное встроенным зарядом) довольно просто трансформирована в соответствующие вольт-фарадные характеристики.

Поступила в редакцию: 13.04.2010
Принята в печать: 14.04.2010

 Англоязычная версия: Semiconductors, 2010, 44:10, 1297–1300

Реферативные базы данных:

•