4
B.В. Андреев, А.А. Столяров, Д.М. Ахмелкин, А.В. Романов
следующую сильнополевую туннельную инжекцию электронов в диэ-
лектрик, обычно осуществляемую в режиме протекания постоянного
тока. В течение сильнополевой инжекции измеряли приращение на-
пряжения на МДП-структуре
V
I
, характеризующее изменение зарядо-
вого состояния МДП-структуры [13]. Контроль термополевой стабиль-
ности зарядового состояния МДП-структуры после модификации оце-
нивали с помощью метода токов термостимулированной деполяризации
(ТСД) [17] и релаксации C—V характеристик в изотермических усло-
виях при нескольких фиксированных температурах.
Экспериментальные результаты и обсуждение.
Легирование
пленки подзатворного диэлектрика на основе термического диоксида
кремния фосфором может применяться специально для стабилизации
характеристик приборов [7] или возникать при использовании затворов
из поликристаллического кремния, легированного фосфором [5, 18].
Наличие пленки ФСС существенно меняет характер изменения зарядо-
вого состояния МДП-структур при сильнополевой по Фаулеру — Норд-
гейму инжекции электронов в диэлектрик по сравнению со структура-
ми на основе термической пленки SiO
2
, не легированной фосфором.
Структурная модель фосфорносиликатного стекла, в которой постули-
ровалось присутствие в пленке ФСС положительно и отрицательно
заряженных групп, связанных с атомами фосфора, при общей электро-
нейтральности стекла, была предложена в работе [7]. В соответствии с
этой моделью отрицательно заряженные группы выступают в роли гет-
тера подвижного положительного заряда (в основном связанного с на-
личием ионов щелочных металлов), тем самым стабилизируя электри-
ческие характеристики рабочих МДП-приборов.
Другой отличительной особенностью МДП-структур с двухслой-
ным диэлектриком SiO
2
—ФСС при сильнополевой инжекции электро-
нов является накопление отрицательного заряда в пленке ФСС [1–3, 6].
Согласно предположениям, сделанным в работах [6, 12], инжектиро-
ванные в диэлектрик электроны захватываются положительно заряжен-
ными группами, присутствующими в пленке ФСС. Эти электронные
ловушки, по-видимому, вносят основной вклад в величину накаплива-
емого отрицательного заряда в пленке ФСС и имеют сечение захвата
σ
1
= 1,4·10
–15
см
2
[12, 19]. Как было показано в [19], помимо ловушек
первого типа, в двухслойном диэлектрике SiO
2
—ФСС присутствуют
электронные ловушки с сечением захвата σ
2
= 3,2·10
–16
см
2
, наблюдаю-
щиеся при инжекции электронов из Si, и электронные ловушки с сече-
нием захвата σ
3
= 7·10
–16
см
2
, присутствующие при инжекции электро-
нов из металлического затвора. В [19] было сделано предположение,
что электронные ловушки с сечениями захвата σ
2
и σ
3
имеют одну фи-
зическую природу, а отличие в величине сечений захвата обусловлено
