1
УДК 538.915
Свойства проводящего канала в тонких пленках
субоксида кремния
© П.С. Захаров, В.С. Зайончковский, Е.Б. Баскаков
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Калуга, 248600, Россия
Проведен анализ вольт-амперных характеристик МДП-структур для различных
температур. Основное внимание уделено проводящему каналу в матрице нестехи-
ометрического оксида кремния. С помощью построения графиков в различных ко-
ординатах установлено, что лимитирующим механизмом проводимости является
эффект Шоттки. Температурная зависимость тока для заданного напряжения
позволила определить величину энергетического барьера 0,12 эВ. Показано, что
увеличение температуры образца на 200K приводит к значительному снижению
эффективной диэлектрической проницаемости материала проводящего канала, что
позволяет говорить о дипольной поляризации вещества. Такое поведение может
быть обусловлено высоким содержанием заряженных дефектов в матрице несте-
хиометрического оксида, которые представляют собой трехкоординированные
атомы кремния, обладающие большей способностью к ориентации в электрическом
поле, чем четырехкоординированные.
Ключевые слова:
МДП-структура, нестехиометрический оксид кремния, эффект
Шоттки, относительная диэлектрическая проницаемость.
Введение.
Флэш-память является сегодня наиболее ярким пред-
ставителем энергонезависимых постоянных запоминающих устройств.
Принцип ее работы основан на хранении электрического заряда в «пла-
вающем» затворе МДП-транзистора. Однако такой метод неизбежно
приводит к деградации подзатворного диэлектрика, его износу вслед-
ствие инжекции «горячих» носителей в «плавающий» затвор [1].
В работах [2, 3] показано, что эффект обратимого переключения
проводимости в тонких (< 100 нм) пленках оксида кремния может ле-
жать в основе альтернативного способа хранения информации. Однако
существующие представления о механизмах изменения сопротивления
диэлектрических пленок довольно скудны: высказываются предполо-
жения об образовании проводящих каналов нанокристаллического
кремния [4], фазового распада вследствие миграции кислородных ва-
кансий [5].
В настоящей работе предпринята попытка описать свойства прово-
дящих каналов в тонких пленках нестехиометрического оксида кремния
на основе анализа вольт-амперных характеристик (ВАХ), представлен-
ных в работе [6].
