CHARGE DISTRIBUTION IN THE AlO - SiO SYSTEM EXPOSED TO IONIZING RADIATION

Abstract

Полупроводниковые МДП (металл - диэлектрик - полупроводник) структуры являются ключевыми элементами современной электронной техники, в том числе устройств работающих в условиях воздействия проникающих излучений. Одним из возможных подходов к уменьшению радиационных эффектов в МДП структурах является использование диэлектриков, которые уменьшают генерацию и накопление избыточного пространственного заряда в объеме диэлектрика. В работе исследована система диэлектриков AlO - SiO. Исследование показывает пригодность использования МДП структур, на основе системы диэлектриков, для формирования приборов с высокой радиационной стойкостью. Нанесение слоя AlO поверх слоя SiO улучшает рабочие характеристики МДП структур за счет повышения однородности параметров. Основной эффект влияния слоя AlO на параметры структур заключается в уменьшении механических напряжений на границе SiO-подложка. Захват ловушками электронов в AlO, компенсирует заряд захваченных дырок в AlO, и снижает паразитный ток через AlO. Metal-insulator-semiconductor (MIS) structures are key elements of modern electronic technology, including devices operating under conditions of exposure to penetrating radiation. One of the possible approaches to reducing radiation effects in MIS structures is the use of dielectrics, which reduce the generation and accumulation of excess space charge in the bulk of the dielectric. We investigated the system of dielectrics AlO - SiO. The study shows the suitability of using MIS structures based on a system of dielectrics for formation of devices with high radiation resistance. Applying a AlO layer on top of the SiO layer improves the performance of MIS structures by increasing the uniformity of parameters. The main effect of the influence of the AlO layer on the parameters of the structures is to reduce the mechanical stresses at the interface SiO -substrate. The trapping of electrons in AlO, compensates for the charge of the trapped holes in SiO, and reduces the parasitic current through AlO.