Изменение зарядового состояния МОП-структур с радиационно-индуцированным зарядом при сильнополевой инжекции электронов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние режимов сильнополевой инжекции электронов на зарядовое состояние и дефектность МОП-структуры (металл–оксид–полупроводник) после радиационного облучения. Показано, что для стирания радиационно-индуцированного положительного заряда, накапливаемого в пленке SiO2 МОП-структур, необходимо использовать сильнополевую туннельную инжекцию электронов по Фаулеру–Нордгейму при электрических полях, не вызывающих генерацию дырок. Установлено, что стирание радиационно-индуцированного положительного заряда в пленке SiO2 МОП-структур и генерация новых поверхностных состояний в основном определяются величиной заряда, инжектированного в диэлектрик. Установлено, что при аннигиляции захваченных в SiO2 дырок в результате взаимодействия с инжектированными электронами наблюдается существенное увеличение количества поверхностных состояний, значительно превышающих количество поверхностных состояний, возникающих при отжиге радиационно-индуцированного заряда при комнатной температуре. Предложена модель, описывающая процесс аннигиляции радиационно-индуцированного положительного заряда при взаимодействии с инжектированными электронами.

Об авторах

Д. В. Андреев

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Калужский филиал

Email: vladimir_andreev@bmstu.ru
Россия, 248000, Калуга

Г. Г. Бондаренко

Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: vladimir_andreev@bmstu.ru
Россия, 101000, Москва

В. В. Андреев

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Калужский филиал

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladimir_andreev@bmstu.ru
Россия, 248000, Калуга

Список литературы

  1. Oldham T.R., McLean F.B. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2003. V. 50. P. 483. https://doi.org/10.1109/TNS.2003.812927
  2. Schwank J.R., Shaneyfelt M.R., Fleetwood D.M., Felix J.A., Dodd P.E., Paillet P., Ferlet-Cavrois V. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2008. V. 55. P. 1833. https://doi.org/10.1109/TNS.2008.2001040
  3. Fleetwood D.M. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2018. V. 65. P. 1465. https://doi.org/10.1109/TNS.2017.2786140
  4. Hughes H.L., Benedetto J.M. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2003. V. 50. P. 500. https://doi.org/10.1109/TNS.2003.812928
  5. Esqueda I.S., Barnaby H.J., King M.P. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2015. V. 62. P. 1501. https://doi.org/10.1109/TNS.2015.2414426
  6. Murata K., Mitomo S., Matsuda T., Yokoseki T., Makino T., Onoda S., Takeyama A., Ohshima T., Okubo S., Tanaka Y., Kandori M., Yoshie T., Hijikata Y. // Phys. Stat. Sol. A. 2017. V. 214. P. 1600446. https://doi.org/10.1002/pssa.201600446
  7. Fleetwood D.M. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2020. V. 67. P. 1216. https://doi.org/10.1109/TNS.2020.2971861
  8. Holmes-Siedle A., Adams L. // Radiat. Phys. Chem. 1986. V. 28. P. 235. https://doi.org/10.1016/1359-0197(86)90134-7
  9. Pejović M.M. // Radiat. Phys. Chem. 2017. V. 130. P. 221. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.08.027
  10. Ristic G.S., Vasovic N.D., Kovacevic M., Jaksic A.B. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2011. V. 269. P. 2703. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.08.015
  11. Lipovetzky J., Holmes–Siedle A., Inza M.G., Carbonetto S., Redin E., Faigon A. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2012. V. 59. P. 3133. https://doi.org/10.1109/TNS.2012.2222667
  12. Siebel O.F., Pereira J.G., Souza R.S., Ramirez-Fernandez F.J., Schneider M.C., Galup-Montoro C. // Radiat. Measurements. 2015. V. 75. P. 53. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2015.03.004
  13. Kulhar M., Dhoot K., Pandya A. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2019. V. 66. P. 2220. https://doi.org/10.1109/TNS.2019.2942955
  14. Camanzi B., Holmes-Siedle A.G. // Nature Mater. 2008. V. 7. P. 343. https://doi.org/10.1038/nmat2159
  15. Andreev D.V., Bondarenko G.G., Andreev V.V., Stolyarov A.A. // Sensors. 2020. V. 20. P. 2382. https://doi.org/10.3390/s20082382
  16. Andreev V.V., Maslovsky V.M., Andreev D.V., Stolyarov A.A. // Proc. SPIE. 2019. V. 11022. P. 1102207. https://doi.org/10.1117/12.2521985
  17. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Andreev D.V., Stolyarov A.A. // J. Contemp. Phys. (Armenian Acad. Sci.). 2020. V. 55. P. 144. https://doi.org/10.3103/S106833722002005X
  18. Andreev D.V., Bondarenko G.G., Andreev V.V., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. P. 260. https://doi.org/10.1134/S1027451020020196
  19. Lipovetzky J., Redin E.G., Faigon A. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2007. V. 54. P. 1244. https://doi.org/10.1109/TNS.2007.895122
  20. Peng L., Hu D., Jia Y., Wu Y., An P., Jia G. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2017. V. 64. P. 2633. https://doi.org/10.1109/TNS.2017.2744679
  21. Andreev V.V., Bondarenko G.G., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A., Andreev D.V. // Phys. Stat. Sol. C. 2015. V. 12. P. 299. https://doi.org/10.1002/pssc.201400119
  22. Andreev D.V., Maslovsky V.M., Andreev V.V., Stolyarov A.A. // Phys. Stat. Sol. A. 2022. V. 219. P. 2100400. https://doi.org/10.1002/pssa.202100400
  23. Lai S.K. // J. Appl. Phys. 1983. V. 54. P. 2540. https://doi.org/10.1063/1.332323
  24. Arnold D., Cartier E., DiMaria D.J. // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. P. 10278. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.10278
  25. Strong A.W., Wu E.Y., Vollertsen R., Sune J., Rosa G.L., Rauch S.E., Sullivan T.D. Reliability Wearout Mechanisms in Advanced CMOS Technologies. Wiley-IEEE Press, 2009. 624 p.
  26. Palumbo F., Wen C., Lombardo S., Pazos S., Aguirre F., Eizenberg M., Hui F., Lanza M. // Adv. Funct. Mater. 2019. V. 29. P. 1900657. https://doi.org/10.1002/adfm.201900657
  27. Wu E.Y. // IEEE Trans. Electron Devices. 2019. V. 66. P. 4523. https://doi.org/10.1109/TED.2019.2933612
  28. Zebrev G.I., Orlov V.V., Gorbunov M.S., Drosdetsky M.G. // Microelectron. Reliab. 2018. V. 84. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2018.03.014
  29. Andreev D.V., Bondarenko G.G., Andreev V.V., Maslovsky V.M., Stolyarov A.A. // Acta Phys. Pol. A. 2019. V. 136. P. 263. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.136.263
  30. Cerbu F., Madia O., Andreev D.V., Fadida S., Eizenberg M., Breuil L., Lisoni J.G., Kittl J.A., Strand J., Shluger A.L., Afanas’ev V.V., Houssa M., Stesmans A. // Appl. Phys. Lett. 2016. V. 108. P. 222901. https://doi.org/10.1063/1.495271

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (50KB)
Метаданные
3.

Скачать (95KB)
Метаданные
4.

Скачать (111KB)
Метаданные

© Д.В. Андреев, Г.Г. Бондаренко, В.В. Андреев, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).