Estudio y modelado de la interfase Si–SiO₂, usando estructuras MOS

 

M. Pacio, H. Juárez*, T. Díaz, G. Garcia, E. Rosendo, F. Mora, G. Escalante y M. Rodriguez

 

Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla 14 Sur y San Claudio, Ciudad Universitaria, C.P. 72570, Cd. Puebla, México. E–mail: hjuarez@cs.buap.mx.

 

Recibido: 21 de julio de 2009.
Aceptado: 23 de octubre de 2009.

 

Resumen

A partir de la teoría de los procesos de generación y recombinación de Shockley–Read–Hall se presenta un modelo de la generación de portadores minoritarios en la interfase silicio–dióxido de silicio (Si–SiO₂) de estructuras metal–óxido–semiconductor (MOS). Se obtuvieron las curvas experimentales de generación de las estructuras MOS con óxidos depositados por el método de depósito químico en fase de vapor a presión atmosférica (APCVD). Se muestra que estas curvas pueden presentar un incremento no lineal en la razón de generación, donde este incremento depende de las condiciones iniciales de polarización y cuya naturaleza se debe a la componente de generación superficial. Partiendo del modelo propuesto y de las curvas experimentales de generación, se calcularon los parámetros que caracterizan las trampas en la interfase, como lo son, la densidad de trampas, el coeficiente de emisión y la energía de activación.

Palabras clave: Interfase Si–SiO₂; Etructura MOS; Sistema APCVD; Shockley–Read–Hall; Curvas Zerbst.

 

Abstract

Starting from the theory of generation–recombination of Shockley–Read–Hall process, a minority carrier generation model at interface Si–SiO2 from metal–oxide–semiconductor (MOS) structure is developed. Experimental generation curves of the MOS structures, made with silicon oxides deposited by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) technique were obtained. It is shown that generation curves can exhibit a no–lineal increase in the generation rate and it depended on the initial conditions of polarization. This effect was attributed to the contribution of the surface generation in the generation process. From the proponed model and experimental generation curves, the interface trap density, emission coefficient and the activation energy, that characterize the traps at interface, are calculated.

Keywords: Si–SiO₂ interface; MOS structure, APCVD system; Shockley–Read–Hall generation; Zerbst curves.

 

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Referencias

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