Разработка физико-технологических методов создания элементов биполярных и комплементарных структур металл-окисел-полупроводник, моделирование и управление их статическими и динамическими характеристиками : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. Б. Оджаев

Abstract

Объекты исследования – кремний, кремниевые диоды, МОП-структуры. Цель работы состояла в разработке методов управления статическими и динамическими характеристиками барьерных полупроводниковых структур на этапах технологического процесса создания биполярных структур, структур, создаваемых по БиКМОП технологии, а также построение их физических моделей для анализа результатов межоперационного контроля эксплуатационных параметров полупроводниковых структур для повышения надежности и конкурентоспособности выпускаемой продукции. В результате выполнения развита методика определения значений дифференциальных электрических сопротивлений и емкостей p-n-переходов эмиттер-база и база-коллектор биполярного транзистора в активном режиме за один цикл измерений в интервале частот 20 Гц–30 МГц методом импедансной спектроскопии для выходного контроля дискретных биполярных полупроводниковых приборов. В результате экспериментальных исследований электрических потерь в структурах Al/SiO2/n-Si, облученных ионами ксенона, подтверждена модель радиационно-нарушенного слоя, разработанная ранее для облученных p+n-структур, и предложен экспресс-метод контроля радиационных повреждений барьерных структур. Установлено, что целенаправленное введение дислокаций в кремниевые пластины позволяет существенно повысить процент выхода годных приборов диодов генераторов шума, что обусловлено преимущественной локализацией микроплазм, определяющих лавинный механизм пробоя данных приборов, в области p-n-перехода. Показано, что в биполярном n-p-n-транзисторе с высоким содержанием фоновых технологических примесей для увеличения коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером необходима более высокая концентрация основной легирующей примеси в эмиттере, по сравнению с приборами с низким содержанием фоновых технологических примесей. Показано, что дополнительная имплантация азота при использовании прямого порядка БТО позволяет улучшить качество диэлектрических свойств оксида и его границ в МОП структуре, что приводит к уменьшению тока утечки затвора и увеличению величины заряда пробоя подзатворного диэлектрика.