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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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