МНОП-транзисторы Салпагрова М. гр. 21306. Понятие полевого тра-ра Полевые транзисторы : полупроводниковые приборы, работа которых основана на модуляции. - презентация

1 МНОП-транзисторы Салпагрова М. гр

2 Понятие полевого тра-ра Полевые транзисторы : полупроводниковые приборы, работа которых основана на модуляции сопротивления полупроводникового материала поперечным электрическим полем, называются полевыми транзисторами. У них в создании электрического тока участвуют носители заряда только одного типа (электроны либо дырки). Полевые транзисторы : полупроводниковые приборы, работа которых основана на модуляции сопротивления полупроводникового материала поперечным электрическим полем, называются полевыми транзисторами. У них в создании электрического тока участвуют носители заряда только одного типа (электроны либо дырки).

3 Структура МНОП тр-ра В структурах типа металл-нитрит- оксид-полупроводник (МНОП) диэлектрик под затвором - двухслойный: в качестве первого диэлектрика используется туннельно-прозрачный слой (dox < 50 A) SiO2, в качестве второго диэлектрика используется толстый (d 1000 A) слой Si3N4. В структурах типа металл-нитрит- оксид-полупроводник (МНОП) диэлектрик под затвором - двухслойный: в качестве первого диэлектрика используется туннельно-прозрачный слой (dox < 50 A) SiO2, в качестве второго диэлектрика используется толстый (d 1000 A) слой Si3N4. Нитрид кремния Si3N4 имеет глубокие ловушки в запрещенной зоне и значение диэлектрической постоянной εSi3N4 в два раза более высокое, чем диэлектрическая постоянная двуокиси кремния SiO2. Ширина запрещенной зоны нитрида Si3N4 меньше, чем ширина запрещенной зоны окисла SiO2. Нитрид кремния Si3N4 имеет глубокие ловушки в запрещенной зоне и значение диэлектрической постоянной εSi3N4 в два раза более высокое, чем диэлектрическая постоянная двуокиси кремния SiO2. Ширина запрещенной зоны нитрида Si3N4 меньше, чем ширина запрещенной зоны окисла SiO2.

4 Физические процессы При подаче импульса положительного напряжения +VGS +(28 30B) на затвор вследствие разницы в величинах диэлектрических постоянных окисла и нитрида в окисле возникает сильное электрическое поле. Это поле вызывает туннельную инжекцию электронов из полупроводника через окисел в нитрид. При подаче импульса положительного напряжения +VGS +(28 30B) на затвор вследствие разницы в величинах диэлектрических постоянных окисла и нитрида в окисле возникает сильное электрическое поле. Это поле вызывает туннельную инжекцию электронов из полупроводника через окисел в нитрид. Инжектированные электроны захватываются на глубине уровня ловушек в запрещенной зоне нитрида кремния, обуславливая отрицательный по знаку встроенный в диэлектрик заряд. Высокая эффективность захвата электронов связана с большим сечением захвата на ловушки (порядка кв.см.) и большой их концентрации (порядка 1019 куб.см.). Этот заряд может несколько лет хранится на ловушечных центрах, что соответствует существованию встроенного инверсионного канала. По мере накопления заряда поле на контакте уменьшается, что приводит к уменьшению скорости записи. Эффективность записи зависит также и от тока сквозной проводимости в нитриде. Инжектированные электроны захватываются на глубине уровня ловушек в запрещенной зоне нитрида кремния, обуславливая отрицательный по знаку встроенный в диэлектрик заряд. Высокая эффективность захвата электронов связана с большим сечением захвата на ловушки (порядка кв.см.) и большой их концентрации (порядка 1019 куб.см.). Этот заряд может несколько лет хранится на ловушечных центрах, что соответствует существованию встроенного инверсионного канала. По мере накопления заряда поле на контакте уменьшается, что приводит к уменьшению скорости записи. Эффективность записи зависит также и от тока сквозной проводимости в нитриде. При подаче импульса отрицательного напряжения -VGS (28 30B) на затвор происходит туннелирование электронов с ловушек в нитриде кремния в зону проводимости полупроводника. При снятии напряжения с затвора зонная диаграмма МНОП-структуры снова имеет первоначальный вид и инверсионный канал исчезает При подаче импульса отрицательного напряжения -VGS (28 30B) на затвор происходит туннелирование электронов с ловушек в нитриде кремния в зону проводимости полупроводника. При снятии напряжения с затвора зонная диаграмма МНОП-структуры снова имеет первоначальный вид и инверсионный канал исчезает

5 Время хранения информации в МНОП транзисторе обусловлено термической эмиссией с глубоких ловушек и составляет порядка 10 лет в нормальных условиях. Основными факторами, влияющими на запись и хранение заряда, являются электрическое поле, температура и радиация. Количество электрических циклов "запись-стирание" обычно не менее 105. Время хранения информации в МНОП транзисторе обусловлено термической эмиссией с глубоких ловушек и составляет порядка 10 лет в нормальных условиях. Основными факторами, влияющими на запись и хранение заряда, являются электрическое поле, температура и радиация. Количество электрических циклов "запись-стирание" обычно не менее 105. Стирание информации (возврат структуры в исходное состояние) может осуществляться: - ультрафиолетовым излучением с энергией квантов более 5.1 эВ (ширина запрещенной зоны нитрида кремния) через кварцевое окно; - подачей на структуру импульса напряжения, противоположного по знаку записывающему. Стирание информации (возврат структуры в исходное состояние) может осуществляться: - ультрафиолетовым излучением с энергией квантов более 5.1 эВ (ширина запрещенной зоны нитрида кремния) через кварцевое окно; - подачей на структуру импульса напряжения, противоположного по знаку записывающему.