Взаимодействие МэВ электронов c МОП структурами

Abstract

Многослойный характер МОП структур, наличие границ раздела между отдельными материалами (Металл­Окись и Окись-Полупроводник), с различными механическими, оптическими и электрофизическими свойствами, создает специфическую чувствительность к радиации и приводит к следующим основным результатам: а) генерирование положительного встроенного заряда в окисле; 6) генерирование поверхностных электронных состояний на границе раздела Si-SiO2 и с) образование точечных радиационных дефектов в полупроводниковой подложке. В настоящей работе проведено комплексное исследование влияния высокоэнергетического электронного (10-20 МэВ) облучения на поверхностные состояния на границе раздела Si-SiO2 МОП структур. Определены энергии, плотности и сечения захвата дефектов облучения. Обнаружен и объяснен процесс радиационно-стимулированного окисления МОП структур (на основе n-Si) при облучении высокоэнергетическими электронами. Исследовано генерации радиационных дефектов, полученных в результате двойной обработки - при облучении имплантированных МОП структур высокознергетическими электронами. Дефекты, полученные в результате двойного облучения МОП структур, говорят в пользу того, что высокоэнергетическое электронное облучение создает электрически активные центры, плотность которых зависит от пространственного расположения дефектов ионной имплантации по отношению к разделительной поверхности Si-SiO2. Когда имплантация происходит в основном в кремний, она создает дефекты одного типа - V-P. Эти дефекты локализованы в Si подложке, в близости максимума ионного распределения, далеко от границы раздела Si-SiO2. Электроны, проникая через структуру, взаимодействуют с существующими уже дефектами ионной имплантации, увеличивая их концентрацию и создают два вида новых дефектов (мелких уровней), расположенных на границе раздела Si-SiO2. Когда максимум имплантированных ионов находится на границе раздела, облучение электронами приводит к увеличению концентрации дефектов типа O-V и P-V. Одинаковое увеличение концентрации всех уровней полученных после имплантации наблюдается, когда максимум имплантированных ионов располагается в окисле.