Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si
Показана возможность практического применения Al-SiO₂-Si-структур в создании стабильных и управляемых элементов памяти.
Збережено в:
| Дата: | 2004 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2004
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53803 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si / З.А. Искендер-заде, М.Р. Ахундов, Э.А. Джафарова, Ш.А. Алиханова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 59-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53803 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-538032025-02-23T19:50:22Z Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si Ефекти перемикання та пам'яті в МОН-структурах Al-SiO₂-Si Switching and memory effects in Al-SiO₂-Si MOS structures Искендер-заде, З.А. Ахундов, М.Р. Джафарова, Э.А. Алиханова, Ш.А. Материалы электроники Показана возможность практического применения Al-SiO₂-Si-структур в создании стабильных и управляемых элементов памяти. 2004 Article Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si / З.А. Искендер-заде, М.Р. Ахундов, Э.А. Джафарова, Ш.А. Алиханова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 59-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53803 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Материалы электроники Материалы электроники |
| spellingShingle |
Материалы электроники Материалы электроники Искендер-заде, З.А. Ахундов, М.Р. Джафарова, Э.А. Алиханова, Ш.А. Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Показана возможность практического применения Al-SiO₂-Si-структур в создании стабильных и управляемых элементов памяти. |
| format |
Article |
| author |
Искендер-заде, З.А. Ахундов, М.Р. Джафарова, Э.А. Алиханова, Ш.А. |
| author_facet |
Искендер-заде, З.А. Ахундов, М.Р. Джафарова, Э.А. Алиханова, Ш.А. |
| author_sort |
Искендер-заде, З.А. |
| title |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si |
| title_short |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si |
| title_full |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si |
| title_fullStr |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si |
| title_full_unstemmed |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si |
| title_sort |
эффекты переключения и памяти в моп-структурах al-sio₂-si |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2004 |
| topic_facet |
Материалы электроники |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53803 |
| citation_txt |
Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si / З.А. Искендер-заде, М.Р. Ахундов, Э.А. Джафарова, Ш.А. Алиханова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 59-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT iskenderzadeza éffektypereklûčeniâipamâtivmopstrukturahalsio2si AT ahundovmr éffektypereklûčeniâipamâtivmopstrukturahalsio2si AT džafarovaéa éffektypereklûčeniâipamâtivmopstrukturahalsio2si AT alihanovaša éffektypereklûčeniâipamâtivmopstrukturahalsio2si AT iskenderzadeza efektiperemikannâtapamâtívmonstrukturahalsio2si AT ahundovmr efektiperemikannâtapamâtívmonstrukturahalsio2si AT džafarovaéa efektiperemikannâtapamâtívmonstrukturahalsio2si AT alihanovaša efektiperemikannâtapamâtívmonstrukturahalsio2si AT iskenderzadeza switchingandmemoryeffectsinalsio2simosstructures AT ahundovmr switchingandmemoryeffectsinalsio2simosstructures AT džafarovaéa switchingandmemoryeffectsinalsio2simosstructures AT alihanovaša switchingandmemoryeffectsinalsio2simosstructures |
| first_indexed |
2025-11-24T19:12:12Z |
| last_indexed |
2025-11-24T19:12:12Z |
| _version_ |
1849700156399681536 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
59
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
04.12 2003 ã.
Îïïîíåíò ê. ô.-ì. í. Â. Â. ÊÎÂÀËÜ×ÓÊ
(ÞÃÏÓ èì. Ê. Ä. Óøèíñêîãî, ã. Îäåññà)
Ä. ô.-ì. í. Ç. À. ÈÑÊÅÍÄÅÐ-ÇÀÄÅ, ê. ô.-ì. í. Ì. Ð. ÀÕÓÍÄÎÂ,
ê. ô.-ì. í. Ý. À. ÄÆÀÔÀÐÎÂÀ, ê. ô.-ì. í. Ø. À. ÀËÈÕÀÍÎÂÀ
Àçåðáàéäæàíñêèé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò, Èíñòèòóò ôèçèêè
ÍÀÍ Àçåðáàéäæàíà, ã. Áàêó
E-mail: ssddb@azerin.com
ÝÔÔÅÊÒÛ ÏÅÐÅÊËÞ×ÅÍÈß È ÏÀÌßÒÈ
 ÌÎÏ-ÑÒÐÓÊÒÓÐÀÕ Al�SiO
2
�Si
Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü ïðàêòè÷åñêîãî
ïðèìåíåíèÿ Al�SiO2�Si-ñòðóêòóð â ñî-
çäàíèè ñòàáèëüíûõ è óïðàâëÿåìûõ ýëå-
ìåíòîâ ïàìÿòè.
Ïåðåêëþ÷åíèå ñ ïàìÿòüþ â àìîðôíûõ è ïîëèêðè-
ñòàëëè÷åñêèõ ïîëóïðîâîäíèêàõ, îáóñëîâëåííîå âîç-
íèêíîâåíèåì êðèñòàëëè÷åñêîãî ïðîâîäÿùåãî øíóðà
ìåæäó ýëåêòðîäàìè [1], íå îòëè÷àåòñÿ ñòàáèëüíîñòüþ
õàðàêòåðèñòèê � âñëåäñòâèå àêòèâíîãî âçàèìîäåé-
ñòâèÿ áîëüøèíñòâà õàëüêîãåíèäíûõ ìàòåðèàëîâ ñ ìå-
òàëëàìè, ïðèâîäÿùåãî ê èõ ðàñòâîðåíèþ. Íàèáîëåå
ïåðñïåêòèâíûì ìàòåðèàëîì äëÿ ñîçäàíèÿ ïåðåêëþ-
÷àþùèõ ýëåìåíòîâ ÿâëÿåòñÿ êðåìíèé, ïðè÷åì ñîá-
ñòâåííî ïåðåêëþ÷àòåëÿìè â íåì ìîãóò áûòü îáëàñòè
ñ íåóïîðÿäî÷åííîé ñòðóêòóðîé (SiO2, ïîëèêðåìíèé,
α-Si), à ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèå ó÷àñòêè ìîãóò ñëóæèòü
äëÿ èçãîòîâëåíèÿ â íèõ àêòèâíûõ ýëåìåíòîâ èíòåã-
ðàëüíûõ ñõåì îáðàáîòêè ñèãíàëîâ [2, 3].
 íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäóþòñÿ ñòðóêòóðû Al�
SiO2�Si ñ öåëüþ âûÿñíåíèÿ âîçìîæíîñòè èõ ïðàêòè-
÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ â ñîçäàíèè ñòàáèëüíûõ è óïðàâ-
ëÿåìûõ ýëåìåíòîâ ïàìÿòè.
Èññëåäóåìûå ñòðóêòóðû Al�SiO2�Si èçãîòàâëè-
âàëèñü â ñýíäâè÷åâîì èñïîëíåíèè íà îñíîâå
êðåìíèåâûõ ïëàñòèí p- è n-òèïîâ ïðîâîäèìîñòè ñ ðàç-
ëè÷íûì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì, ñîîòâåòñòâóþùèì
çíà÷åíèþ ñîïðîòèâëåíèÿ, ïðèìåíÿåìîãî äëÿ èçãîòîâ-
ëåíèÿ ëîãè÷åñêèõ è àíàëîãîâûõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì.
Îêèñëû SiO2 íà ïîëèðîâàííûõ è õèìè÷åñêè îá-
ðàáîòàííûõ ïëàñòèíêàõ Si òîëùèíîé 250�300 ìêì
áûëè ïîëó÷åíû: à) òåðìè÷åñêèì îêèñëåíèåì âî âëàæ-
íîì êèñëîðîäå; á) òåðìè÷åñêèì îêèñëåíèåì â àòìîñ-
ôåðå ñóõîãî êèñëîðîäà; â) ïèðîëèòè÷åñêèì îñàæäå-
íèåì ïðè òåðìè÷åñêîì ðàçëîæåíèè òåòðàýòîêñèñèëà-
íà. Òîëùèíà îêèñíîãî ñëîÿ âàðüèðîâàëàñü â èíòåð-
âàëå 0,1�0,8 ìêì. Êîíòðîëü òîëùèíû îêèñëà, óñòà-
íàâëèâàåìûé âûáîðîì ðåæèìà îêèñëåíèÿ, îñóùåñòâ-
ëÿëñÿ îïòè÷åñêèì è åìêîñòíûì ìåòîäàìè. Ïîñëå íà-
ïûëåíèÿ àëþìèíèÿ ñ ïîìîùüþ ôîòîëèòîãðàôèè ôîð-
ìèðîâàëèñü çàòâîðû ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà.
Âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè (ÂÀÕ) ñòðóêòóð
èññëåäîâàëèñü â ñòàòè÷åñêîì è äèíàìè÷åñêîì ðåæè-
ìàõ â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 77�460 Ê.
 èñõîäíîì âûñîêîîìíîì ñîñòîÿíèè îáðàçöîâ íà
n- è p-Si, îêèñåë êîòîðûõ âûðàùèâàëñÿ òåðìè÷åñêèì
è ïèðîëèòè÷åñêèì ïóòÿìè, ñîîòâåòñòâåííî, òîêè äî
îïðåäåëåííîãî êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ (Uïoð)
âåñüìà ìàëû è ïîä÷èíÿþòñÿ çàêîíó I~U3/2 è I~U3
(ðèñ. 1, êðèâûå à, á). Èç èçìåðåíèé ïðè U=5 Â îöåíå-
íî óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå îêèñíîé ïëåíêè SiO2 �
îíî ñîñòàâëÿåò 1015�1016 Îì·ñì. Àíàëèç ÂÀÕ ïîêà-
çûâàåò, ÷òî, âî-ïåðâûõ, â âûñîêîîìíîì ñîñòîÿíèè
ïåðåíîñ çàðÿäà ÷åðåç èññëåäîâàííûå ñòðóêòóðû îáóñ-
ëîâëåí òîêîì, îãðàíè÷åííûì ïðîñòðàíñòâåííûì çàðÿ-
äîì, è, âî-âòîðûõ, ïèðîëèòè÷åñêèå ïëåíêè áîëåå äå-
ôåêòíû, è ëîâóøêè â íèõ, âåðîÿòíî, ðàñïðåäåëåíû
íåðàâíîìåðíî.
Íà÷èíàÿ ñî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ Uïoð âåëè÷èíà
òîêà ñêà÷êîì âîçðàñòàåò îò 10�9 äî 10�3À, ò. å. ñòðóêòó-
ðà ïåðåõîäèò èç âûñîêîîìíîãî ñîñòîÿíèÿ (ÂÑ) â íèç-
êîîìíîå (ÍÑ) (ðèñ. 1, êðèâàÿ â). Â ïîñëåäíåì ñòðóêòó-
ðà ìîæåò íàõîäèòüñÿ ïðîèçâîëüíî äîëãî. Ïåðåêëþ÷å-
íèå ñòðóêòóðû èç ÂÑ â ÍÑ ïðîèñõîäèò ïðè ïîäà÷å
ïîñòîÿííîãî è èìïóëüñíîãî íàïðÿæåíèé ðàçëè÷íîé
ôîðìû è äëèòåëüíîñòè.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî îáíàðóæåíî, ÷òî íàïðÿæåíèå
ïåðâîãî âêëþ÷åíèÿ ñòðóêòóð ëèíåéíî çàâèñèò îò
òîëùèíû îêèñíîãî ñëîÿ (ðèñ. 2). Ïîñëå ïåðâîãî ïåðå-
êëþ÷åíèÿ íàïðÿæåíèå Uïoð íåñêîëüêî óìåíüøàåòñÿ è
â äàëüíåéøåì ïî÷òè íå ìåíÿåòñÿ ñ ÷èñëîì ïåðåêëþ-
÷åíèé, ò. å. ïðîèñõîäèò êàê áû ôîðìîâêà ñòðóêòóð.
Íàïðÿæåíèå ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò
èñõîäíîãî óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ êðåìíèåâîé ïîä-
ëîæêè è òåìïåðàòóðû â èíòåðâàëå 77�460 Ê.
Ðèñ. 1. ÂÀÕ ñòðóêòóð Al�SiO2�Si ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå:
à, á � èñõîäíîå çàêðûòîå ñîñòîÿíèå; â � îòêðûòîå ñîñòîÿíèå
I, A
10�4
10�5
10�6
10�7
10�8
10�9
10�10
10�11
10�12
10�2 10�1 100 101 102 U, B
a
á
â
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
60
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
 ñîñòîÿíèè ÍÑ ÂÀÕ ñòðóêòóð íà îñíîâå p-Si ñèì-
ìåòðè÷íà è ëèíåéíà, à ñîïðîòèâëåíèå ñòðóêòóðû ïðàê-
òè÷åñêè íå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è èçìåíÿåòñÿ â ïðå-
äåëàõ 0,1�2,0 êÎì äëÿ ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ è ïðè ðàç-
íîì ÷èñëå ïåðåêëþ÷åíèé. Ïîñëå ïåðåêëþ÷åíèÿ èç ÂÑ â
ÍÑ îñòàòî÷íîå íàïðÿæåíèå ñîñòàâëÿåò Uîñò≈5...10  ïðè
òîêå Iîñò≈2,5...5,0 ìÀ. Ïåðåõîä èç ÍÑ îáðàòíî â ÂÑ
ïðîèñõîäèò ïðè ïîäà÷å îäèíî÷íîãî èìïóëüñà ñ àìï-
ëèòóäîé 50�100 Â è äëèòåëüíîcòüþ 5�10 ìêñ. Ìàê-
ñèìàëüíîå ÷èñëî ïåðåêëþ÷åíèé (ïðèìåðíî 106) íà-
áëþäàåòñÿ â îáðàçöàõ ñ òîëùèíîé îêèñëà 0,6 �
0,8 ìêì, ïîëó÷åííîãî â àòìîñôåðå ñóõîãî êèñëîðî-
äà, ÷òî, ïî-âèäèìîìó, îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî òàêèå îêèñ-
íûå ïëåíêè áîëåå ïëîòíû, èìåþò ìåíüøå äåôåêòîâ è
îáëàäàþò áîëåå íèçêîé êîíöåíòðàöèåé ïîâåðõíîñòíûõ
ñîñòîÿíèé íà ãðàíèöå ðàçäåëà ñ êðåìíèåì.
Äëÿ ñòðóêòóð íà îñíîâå n-Si â ÍÑ â çàâèñèìîñòè
òîêà îò íàïðÿæåíèÿ íàáëþäàåòñÿ ñèëüíàÿ àñèììåòðèÿ
(äèîäíàÿ õàðàêòåðèñòèêà) ñ êîýôôèöèåíòîì âûïðÿì-
ëåíèÿ 104�106 ïðè U=1Â, ïðè÷åì ïðÿìîé è îáðàò-
íûé òîêè çàâèñÿò îò òåìïåðàòóðû (ðèñ. 3).
Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî òîêè ÷åðåç ñòðóêòóðó
â âûñîêîïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè íà îñíîâå êàê p-Si, òàê
è n-Si, íå çàâèñÿò îò ïëîùàäè ìåòàëëè÷åñêîãî êîíòàê-
òà è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ èñõîäíîãî êðåìíèÿ.
Íàìè èññëåäîâàíà òàêæå êèíåòèêà ïåðåêëþ÷å-
íèÿ. Ýòè èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü
âåñüìà öåííóþ èíôîðìàöèþ î ôèçèêå ïðîöåññîâ, îòâåò-
ñòâåííûõ çà ýôôåêò ïåðåêëþ÷åíèÿ è ïàìÿòè. Ïåðåõîäíûå
ïðîöåññû õàðàêòåðèçóþò áûñòðîäåéñòâèå ñòðóêòóðû,
êîòîðîå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè îïðåäåëåíèè ñôå-
ðû ïðèìåíåíèÿ ïåðåêëþ÷àþùèõ ýëåìåíòîâ â óñòðîé-
ñòâàõ ýëåêòðîíèêè.
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü â ðåæèìå îäèíî÷íîãî
èìïóëüñà è íà èìïóëüñàõ áîëüøîé ñêâàæíîñòè. Ïðè
ýòîì íà ýêðàíå äâóõêîîðäèíàòíîãî îñöèëëîãðàôà îä-
íîâðåìåííî íàáëþäàëèñü ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ è òîê
÷åðåç ñòðóêòóðû.
Äî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ñòðóêòóðà
íàõîäèòñÿ â âûñîêîîìíîì ñîñòîÿíèè, ïîýòîìó ïðè-
ëîæåííîå íàïðÿæåíèå ïîëíîñòüþ ïàäàåò íà îáðàçöå,
è ôîðìà âûõîäíîãî èìïóëüñà ïîâòîðÿåò ôîðìó èñ-
õîäíîãî. Ïðè äîñòèæåíèè íàïðÿæåíèÿ Uïoð ïåðåêëþ-
÷åíèå íà÷èíàåòñÿ ñ êîíöà èìïóëüñà ñ çàäåðæêîé τçä.
Ïðè ïîñòîÿííîé äëèòåëüíîñòè èìïóëüñà ñ óâåëè÷å-
íèåì åãî àìïëèòóäû τçä âêëþ÷åíèÿ óìåíüøàåòñÿ. Â
ïðåäåëüíîì çíà÷åíèè ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ïåðå-
êëþ÷åíèå ïðîèñõîäèò ïî÷òè áåç çàäåðæêè íà ïåðå-
äíåì ôðîíòå èìïóëüñà.
Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî íå òîëüêî âðåìÿ çà-
äåðæêè, íî è ñîáñòâåííîå âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ (τâêë, τ0)
ýêñïîíåíöèàëüíî óìåíüøàþòñÿ ñ ðîñòîì àìïëèòóäû
èìïóëüñà íàïðÿæåíèÿ è âûðàæàþòñÿ ýìïèðè÷åñêèìè
ôîðìóëàìè τçä=τçî exp(�αU) è τâêë=τ0 exp(�βU), ãäå
äëÿ ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ α=0,13...0,15 Â�1, çàäåðæêà
âêëþ÷åíèÿ ïðè ìàëûõ àìïëèòóäàõ èìïóëüñà τçî=
= (1...3)·10�3 ñ, β=0,16...0,18 Â�1, τ0=(5...8)·10�4 ñ.
Âî âñåõ èññëåäîâàííûõ ñòðóêòóðàõ τçä íà ïîðÿ-
äîê áîëüøå ñîáñòâåííîãî âðåìåíè âêëþ÷åíèÿ.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ôàêòû ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ
ïåðåêëþ÷åíèÿ ñòðóêòóð â ÍÑ íåîáõîäèìà îïðåäåëåí-
íàÿ ýíåðãèÿ, êîòîðàÿ íàêàïëèâàåòñÿ âî âðåìÿ çàäåðæ-
êè, ïðè÷åì íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ïåðåêëþ÷åíèÿ
ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíà òîêà.
Îáîáùàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, ìîæíî ñêà-
çàòü, ÷òî ïðîöåññû çàäåðæêè è ïåðåêëþ÷åíèÿ â ñòðóê-
òóðàõ Al�SiO2�Si îáóñëîâëåíû ýëåêòðîííûì ìåõàíèç-
ìîì, ïðè÷åì äîìèíèðóþùèì ìåõàíèçìîì ïåðåêëþ-
÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ óäàðíàÿ èîíèçàöèÿ.  ñèëüíûõ ýëåêò-
ðè÷åñêèõ ïîëÿõ (Å≥106 Â/ñì) ýëåêòðîíû, ýìèòèðî-
âàííûå èç àëþìèíèåâîãî ýëåêòðîäà â ïëåíêó SiO2,
ïðè ñòîëêíîâåíèè èîíèçèðóþò àòîìû è ìîëåêóëû è â
ðåçóëüòàòå ïðèâîäÿò ê ëàâèííîìó ðàçìíîæåíèþ íî-
ñèòåëåé, ò. å. ïðîáîþ îêèñíîé ïëåíêè. Òàê êàê ïëåí-
êà SiO2, êàê ïðàâèëî, äåôåêòíà, òî ïðîáîé ïðîèñõî-
äèò ïî ìèêðîïëàçìàì, ÷òî ïîäòâåðæäàåòñÿ êîëåáàíè-
ÿìè òîêà è íàïðÿæåíèÿ â ìîìåíò âêëþ÷åíèÿ. Ñ äðó-
ãîé ñòîðîíû, èíæåêòèðîâàííûå íîñèòåëè çàõâàòû-
âàþòñÿ ãëóáîêèìè óðîâíÿìè, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîÿâëå-
íèþ çàäåðæêè ïåðåêëþ÷åíèÿ.
Åñëè âûäåëÿåìîãî ïðè ïðîáîå òåïëà íåäîñòàòî÷-
íî äëÿ ðàñïëàâëåíèÿ ýëåêòðîäíîãî ìàòåðèàëà, òî ïå-
ðåêëþ÷åíèå íîñèò ìîíîñòàáèëüíûé õàðàêòåð, ÷òî ñî-
Ðèñ. 3. ÂÀÕ ñòðóêòóð Al�SiO2�n-Si ïðè êîìíàòíîé òåì-
ïåðàòóðå:
à � çàêðûòîå ñîñòîÿíèå; á � îòêðûòîå ñîñòîÿíèå
I, 106 A
4
2
0
�2
�4
�6
�10 �8 �6 �4 �2 0 2 4 6 8 U, B
a
á
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü íàïðÿæåíèÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ Uêð îò
òîëùèíû îêèñíîé ïëåíêè d
Uêð, Â
300
200
100
0 0,2 0,4 0,6 0,8 d, ìêì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
61
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ãëàñóåòñÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ðåçóëüòàòàìè, ïî-
ëó÷åííûìè ïðè èññëåäîâàíèè ñòðóêòóð â èìïóëüñ-
íîì ðåæèìå. À åñëè â ìîìåíò ïåðåêëþ÷åíèÿ âûäåëÿ-
åòñÿ äîñòàòî÷íàÿ ýíåðãèÿ, òî ëîêàëüíàÿ òåìïåðàòóðà
ñèñòåìû âîçðàñòàåò íàñòîëüêî, ÷òî â îáëàñòè âûäå-
ëåíèÿ ýòîé ýíåðãèè ñòðóêòóðà SiO2 ðàçðóøàåòñÿ è çà-
ïîëíÿåòñÿ ðàñïëàâëåííûì ìàòåðèàëîì ýëåêòðîäà.
Ïîñëåäíèé, â ñâîþ î÷åðåäü, ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðè-
÷åñêîãî ïîëÿ è ëîêàëüíî âûäåëÿåìîãî òåïëà ïåðåíî-
ñèòñÿ ÷åðåç îêèñíóþ ïëåíêó ê ïîäëîæêå, îáðàçóÿ
ìåòàëëè÷åñêèé ìèêðîêàíàë äèàìåòðîì 1�3 ìêì. Ýòè
ïðåäïîëîæåíèÿ ïîäòâåðäèëèñü òàêæå òåì, ÷òî â ñëó-
÷àÿõ, êîãäà àòîìû àëþìèíèÿ ïðîíèêàëè â ïîäëîæêó,
â íåé îáðàçîâûâàëñÿ p�n-ïåðåõîä, êàê ïîêàçàëî ýëåê-
òðîííî-ìèêðîñêîïè÷åñêîå èññëåäîâàíèå.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî îáíàðóæåíî, ÷òî ïðè âîçäåé-
ñòâèè íà ñòðóêòóðó îäèíî÷íûìè èìïóëüñàìè ïîðî-
ãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè îòíîñèòåëüíî âûñîêèõ çíà-
÷åíèÿõ îãðàíè÷èâàþùåãî ñîïðîòèâëåíèÿ Rîãð ñ êîí-
öà èìïóëüñà âîçíèêàþò îñöèëëÿöèè íàïðÿæåíèÿ è
òîêà. Ñ óâåëè÷åíèåì àìïëèòóäû èìïóëüñà íà ∆U≤5 Â
÷èñëî êîëåáàíèé âîçðàñòàåò è îíè ïîñòåïåííî çàïîë-
íÿþò âåñü èìïóëüñ.  ñëó÷àå òåðìè÷åñêîãî îêèñëà
íàáëþäàþòñÿ êîëåáàíèÿ ïî÷òè ñèíóñîèäàëüíîé ôîð-
ìû, à äëÿ ïèðîëèòè÷åñêîãî îêèñëà îñöèëëÿöèè òîêà
è íàïðÿæåíèÿ íîñÿò ðåëàêñàöèîííûé õàðàêòåð. Îñ-
öèëëÿöèè òîêà è íàïðÿæåíèÿ íàáëþäàþòñÿ è ïðè íèç-
êèõ ÷àñòîòàõ (f≤50 Ãö). ×àñòîòà êîëåáàíèé òîêà è íà-
ïðÿæåíèÿ âîçðàñòàåò ñ ðîñòîì ïðèëîæåííîãî íàïðÿ-
æåíèÿ è äëÿ áîëüøèíñòâà ñòðóêòóð ñîñòàâëÿåò 0,4�
1,0 ÌÃö. Áîëåå ñòàáèëüíûå êîëåáàíèÿ íàáëþäàþòñÿ
â ñòðóêòóðàõ ñ ïèðîëèòè÷åñêèì îêèñëîì.
Ýòè ÿâëåíèÿ êà÷åñòâåííî ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû
ñëåäóþùèì îáðàçîì. Òàê êàê îñöèëëÿöèè òîêà è íà-
ïðÿæåíèÿ îáíàðóæèâàþòñÿ òîëüêî ïðè îòíîñèòåëüíî
âûñîêîì çíà÷åíèè îãðàíè÷èòåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
Rîãð è óçêîì èíòåðâàëå íàïðÿæåíèÿ (∆U≤5 Â), òî ÿñíî,
÷òî òîê, òåêóùèé ÷åðåç ñòðóêòóðû, íåäîñòàòî÷åí äëÿ
óäåðæàíèÿ ñèñòåìû â ÍÑ. Óâåëè÷åíèå òîêà ÷åðåç
ñòðóêòóðó ïðèâîäèò ê ïåðåðàñïðåäåëåíèþ íàïðÿæå-
íèÿ ìåæäó Rîãð è ñòðóêòóðîé, êîòîðîå, â ñâîþ î÷å-
ðåäü, ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ òîêà è ïîâòîðíîìó
ïåðåðàñïðåäåëåíèþ íàïðÿæåíèÿ, ò. å. íàáëþäàåòñÿ îñ-
öèëëÿöèÿ. Íàáëþäàåìûå îñöèëëÿöèè ìîãóò áûòü ñâÿ-
çàíû òàêæå ñ äåôåêòíîñòüþ ïëåíêè SiO2, ò. å. ïåðåçà-
ðÿäêîé ãëóáîêèõ ïðèìåñíûõ öåíòðîâ, ò. ê. â íàèáîëåå
äåôåêòíûõ ïèðîëèòè÷åñêèõ ñòðóêòóðàõ íàáëþäàþòñÿ
íàèáîëåå óñòîé÷èâûå îñöèëëÿöèè. Îñöèëëÿöèÿ íå ñâÿ-
çàíà ñ òåïëîâûìè ýôôåêòàìè, ò. ê. ñ ðîñòîì ÷àñòîòû
èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ âëèÿíèå òåïëîâûõ ýôôåêòîâ ðà-
ñòåò è ñòðóêòóðà ïåðåõîäèò â ÍÑ áåç îñöèëëÿöèè.
***
Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïî-
êàçàëè âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ êðåìíèåâûõ
ÌÎÏ-ñòðóêòóð â êà÷åñòâå ñòàáèëüíûõ ýëåìåíòîâ
ïàìÿòè, êîíñòðóêòèâíî è òåõíîëîãè÷åñêè ñîãëàñóþ-
ùèõñÿ ñ èçãîòîâëåíèåì ÈÑ õðàíåíèÿ è îáðàáîòêè
èíôîðìàöèè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ìèëîâ À. À. Ïåðåêëþ÷àþùèå ïðèáîðû íà îñíîâå àìîðô-
íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð.
Ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 1971.� Âûï. 3.� Ñ. 3�13.
2. Êàñèìîâ Ô. Ä. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà è ôóíêöèîíàëüíûå
âîçìîæíîñòè ëîêàëüíûõ ïëåíîê ìîíî- è ïîëèêðåìíèÿ // Òåç. äîêë.
12-é Âñåñîþç. êîíô. ïî ìèêðîýëåêòðîíèêå. ×. 2.� Òáèëèñè.�
1987.� Ñ. 175�176.
3. Abdullayev A. G., Kasimov F. D. The simultaneous growth of
mono- and polycrystalline silicon films // Thin Solid Films.�1984.�
Vol. 115, N 3.� P. 237�243.
79031, ã. Ëüâîâ, óë. Ñòðèéñüêà, 202,
òåë. 63-10-65, 63-83-03, ôàêñ: 63-22-28, 63-50-69
Å-mail: carat@novas.lviv.ua
Íàó÷íî-òåìàòè÷åñêîå íàïðàâëåíèå äåÿòåëüíîñòè ïðåäïðèÿòèÿ � ìàòåðèàëû ýëåêòðîííîé
òåõíèêè.
Îñíîâíûå âèäû ïðîäóêöèè:
ìàòåðèàëû ìèêðîýëåêòðîíèêè, êåðàìè÷åñêèå ìàòåðèàëû ýëåêòðîííîé òåõíèêè, ìàòåðèàëû
îïòîýëåêòðîíèêè, êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè è îïòèêè, ìàòåðèàëû àêóñòîýëåêòðîíèêè,
ìàãíèòîýëåêòðîíèêè, êðèîýëåêòðîíèêè, òåõíîëîãè÷åñêèå ìàòåðèàëû äëÿ ìîíòàæíî-
ñáîðî÷íûõ ðàáîò è ïå÷àòíûõ ïëàò.
Óñëóãè: èñïûòàíèÿ, òåñòèðîâàíèå è ñåðòèôèêàöèÿ ìàòåðèàëîâ â àêêðåäèòîâàííîé
Ãîññòàíäàðòîì Óêðàèíû ëàáîðàòîðèè.
Íàó÷íî-ïðîèçâîäñòâåííîå ïðåäïðèÿòèå �Êàðàò�
|