Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 125-134. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-125-134

УДК 621.3.082.782

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СКОРОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАРЯДА ИНВЕРСИОННОГО СЛОЯ В СТРУКТУРАХ МЕТАЛ-СТЕКЛО-ПОЛУПРОВОДНИК

Б. X. Кучкаров¹, O. O.Маматкаримов²

¹Наманганский государственний Университет, Республика Узбекистан, г. Наманган
²Наманганский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Наманган

E-mail: bxquchqarov@mail.ru

Исследовано влияние ультразвукового воздействия на плотность электронных состояний, локализованных на межфазной границе раздела Si-стекло. Предложена методика определения величин скорости поверхностной и объемной генерации носителей заряда, на основе расчета временной зависимости ширины области пространственного заряда (ОПЗ) и сравнении её с экспериментальной зависимостью. Ультразвуковая обработка структур Al-n-Si – стекло – Al, частотой 2.5 мГц мощностью 0.5 Вт, в течение 40 минут приводит к уменьшению скорости формирования заряда инверсионного слоя. Это обусловлено уменьшением интегральной плотности электронных состояний, локализованных на межфазной границе раздела полупроводник-стекло, при этом энергетический спектр объемных электронных состояний в полупроводнике не меняется.

Ключевые слова: ультразвуковое облучение, С-V характеристики, локализованные состояния, релаксация, генерация носителей, диэлектрические потери, межфазные границы, изотермической релаксации емкости

© Кучкаров Б. X., Маматкаримов O. O., 2019

MSC 82D37

INFLUENCE OF ULTRASONIC ACTION ON THE RATE OF CHARGE FORMATION OF THE INVERSION LAYER IN METAL-GLASS-SEMICONDUCTOR STRUCTURES

В. H. Kuchkarov¹, O. O. Mamatkarimov²

¹Namangan State University
²Namangan Engineering and Technology Institute

E-mail: bxquchqarov@mail.ru

The effect of ultrasonic action on the density of electronic states localized at the Si-glass interface is studied. A method is proposed for determining the surface and volume generation rates of charge carriers using the calculated time dependence of the space charge region width (SCR) when comparing it with the experimental dependence. Ultrasonic treatment of Al-n-Si — glass — Al structures with a frequency of 2.5 MHz and a power of 0.5 W for 40 minutes leads to a decrease in the rate of charge formation of the inversion layer. This is due to a decrease in the integral density of electronic states localized at the semiconductorglass interface and does not affect the energy spectrum of bulk electronic states in asemiconductor.

Key words: ultrasonic irradiation, CV characteristics, localized states, relaxation, carrier generation, dielectric loss, interfaces, isothermal relaxation of capacitance

© Kuchkarov В. H., Mamatkarimov O. O., 2019

Список литературы/References

  1. Першенков В. С, Попов В. Д, Шальнов А. В., Поверхностные радиационные эффекты в ИМС, Энергоатомиздат, М., 1988, 187 с. [Pershenkov V. S, Popov V. D, Shal’nov A.V., Poverkhnostnyye radiatsionnyye effekty v IMS, Energoatomizdat, M., 1988, 187 pp., (in
    Russian)].
  2. Чистов Ю. С, Сыноров В. Ф., Физика МДП –структур, ВГУ, Воронеж, 1986, 156 с. [Chistov YU. S, Synorov V. F., Fizika MDP –struktur, VGU, Voronezh, 1986, 156 pp., (in Russian)].
  3. Барабан А. П., Булавинов В. В, Конора П. П., Электроника слоев SiO2 на кремнии, ЛГУ, Л., 1988, 302 с. [Барабан А. П., Булавинов В. В, Конора П. П., Электроника слоев SiO2 на кремнии, ЛГУ, Л., 1988, 302 pp., (in Russian)].
  4. Меньшикова Т. Г., и др., “Влияние ионизирующего изучения на планарно-неоднородные МДП структуры. Электроника и информатика”, Материалы международной научно-технической конференции. Т. 1, Москва, 2005, 139. [Men’shikova T. G., i dr., “Vliyaniye ioniziruyushchego izucheniya na planarno-neodnorodnyye MDP struktury. Elektronika i informatika”, Materialy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. V. 1, Moskva, 2005, 139, (in Russian)].
  5. Левин М. Р., Татаринцев А. Б., Иванков Ю. В., “Моделирование воздействия ионизирующих излучений на МДП структуру”, Конденсированные среды и межфазные границы, 4:3 (2002), 195-202. [Levin M. R., Tatarintsev A. B., Ivankov YU.V., “Modelirovaniye
    vozdeystviya ioniziruyushchikh izlucheniy na MDP strukturu”, Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 4:3 (2002), 195-202, (in Russian)].
  6. Меншикова Т. Г, Бормонтов А. Е., Ганжа В. В., “Влияние флуктуаций встроенного заряда на электрофизические характеристики МДП структур”, Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика., 2005, №1. [Menshikova T. G, Bormontov A.Ye., Ganzha V.V., “Vliyaniye fluktuatsiy vstroyennogo zaryada na elektrofizicheskiye kharakteristiki MDP struktur”, Vestnik VGU. Seriya: Fizika. Matematika., 2005, №1, (in Russian)].
  7. Заверюхина Б. Н., Заверюхина Н. Н., Власов С. И, Заверюхина Е.,Б., “Акустостимулированноное изменение плотности и энергетического спектра поверхностных состояний в монокристаллах р-кремния”, Письма в ЖТФ, 34:6 (2008), 36-42. [Zaveryukhina B. N., Zaveryukhina N. N., Vlasov S. I, Zaveryukhina Ye.,B., “Akustostimulirovannonoye izmeneniye plotnosti i energeticheskogo spektra poverkhnostnykh sostoyaniy v monokristallakh r-kremniya”, Pis’ma v ZHTF, 34:6 (2008), 36-42, (in Russian)].
  8. Власов С. И., Заверюхин Б. Н.,Овсянникон А. В., “Влияние ультразвуковой обработки на генерационные характеристики границы раздела полуппроводник-стекло”, Письма в ЖТФ, 35:7 (2009), 41-45. [Власов С. И., Заверюхин Б. Н.,Овсянникон А. В., “Вли-
    яние ультразвуковой обработки на генерационные характеристики границы раздела полуппроводник-стекло”, Писма в ЖТФ, 35:7 (2009), 41-45, (in Russian)].
  9. Власов С. И. Овсянников А. В., Исмоилов Б. К., Кучкаров Б. Х., “Влияние ультразвуковой обработки на скорость формирования заряда инверсионного слоя в структурах металл-стекло –полупроводник”, Материалы международной научно-
    практической коференции. Структурная релаксация в твердых телах, Винница, 2012, 234-236. [Vlasov S. I. Ovsyannikov A.V., Ismoilov B. K., Kuchkarov B. KH., “Vliyaniye ul’trazvukovoy obrabotki na skorost’ formirovaniya zaryada inversionnogo sloya v strukturakh metall-steklo –poluprovodnik”, Materialy mezhdunarodnoy nauchnoprakticheskoy koferentsii. Strukturnaya relaksatsiya v tverdykh telakh, Vinnitsa, 2012, 234-236, (in Russian)].
  10. Зайнабидинов С. З., Власов С. И., Насиров А. А., Неравновеные процессы на границе раздела полупроводник –диэлектрик, Университет, Ташкент, 1995, 113 с. [Zaynabidinov S. Z., Vlasov S. I., Nasirov A. A., Neravnovenyye protsessy na granitse razdela poluprovodnik –dielektrik, Universitet, Tashkent, 1995, 113 pp., (in Russian)].
  11. Власов С. И., Овсянников А. В., Исмаилов Б. К., Кучкаров Б. Х., “Влияние давления на свойства структур Al-SiO2-n-Si <Ni>”, Физика полупроводников, квантовая электроника и оптоэлектроника, 15:2 (2012), 166-169. [Vlasov S. I., Ovsyannikov A.V.,
    Ismailov B. K., Kuchkarov B. KH., “Vliyaniye davleniya na svoystva struktur Al-SiO2-n-Si <Ni>”, Fizika poluprovodnikov, kvantovaya elektronika i optoelektronika, 15:2 (2012), 166-169, (in Russian)].

Список литературы (ГОСТ)

  1. Першенков В. С, Попов В. Д, Шальнов А.В Поверхностные радиационные эффекты в ИМС. М.: Энергоатомиздат, 1988 187 c.
  2. Чистов Ю. С, Сыноров В.Ф. Физика МДП –структур. Воронеж: ВГУ, 1986. 156 c.
  3. Барабан А. П., Булавинов В. В, Конора П. П. Электроника слоев SiO2 на кремнии. Л.: ЛГУ, 1988. 302 c.
  4. Меньшикова Т. Г., и др. Влияние ионизирующего изучения на планарно-неоднородные МДП структуры. Электроника и информатика // Материалы международной научно-
    технической конференции. Москва. 2005. Ч. 1. С. 139.
  5. Левин М. Р., Татаринцев А. Б., Иванков Ю.В. Моделирование воздействия ионизирующих излучений на МДП структуру // Конденсированные среды и межфазные границы. 2002. Т. 4. №3. С. 195-202.
  6. Меншикова Т. Г, Бормонтов А. Е., Ганжа В. В. Влияние флуктуаций встроенного заряда на электрофизические характеристики МДП структур // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. 2005. №1.
  7. Заверюхина Б. Н., Заверюхина Н. Н., Власов С. И, Заверюхина Е.,Б. Акустостимулированноное изменение плотности и энергетического спектра поверхностных состояний в монокристаллах р-кремния // Письма в ЖТФ. 2008. Т. 34. вып. 6. С. 36-42.
  8. Власов С. И., Заверюхин Б. Н.,Овсянникон А. В. Влияние ультразвуковой обработки на генерационные характеристики границы раздела полуппроводник-стекло. Писма в ЖТФ. 2009. Т. 35. вып. 7. С. 41-45.
  9. Власов С. И. Овсянников А. В., Исмоилов Б. К., Кучкаров Б. Х. Влияние ультразвуковой обработки на скорость формирования заряда инверсионного слоя в структурах металл-стекло –полупроводник // Материалы международной научно-практической коференции. Структурная релаксация в твердых телах. Винница. 2012. С. 234-236.
  10. Зайнабидинов С. З., Власов С. И., Насиров А. А. Неравновеные процессы на границе раздела полупроводник–диэлектрик. Ташкент: Университет, 1995. 113 c.
  11. Власов С. И., Овсянников А. В., Исмаилов Б. К., Кучкаров Б. Х. Влияние давления на свойства структур Al-SiO2-n-Si <Ni>. // Физика полупроводников, квантовая электроника и оптоэлектроника. 2012. Т. 15. №2. С.166-169.

Для цитирования: Кучкаров Б. X., Маматкаримов O. O. Влияние ультразвукового воздействия на скорость формирования заряда инверсионного слоя в структурах метал-стекло-полупроводник // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 125-134. DOI:
10.26117/2079-6641-2019-29-4-125-134
For citation: Kuchkarov В. H., Mamatkarimov O. O. Influence of ultrasonic action on the rate of charge formation of the inversion layer in metal-glass-semiconductor structures, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2019, 29: 4, 125-134. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-125-134

Поступила в редакцию / Original article submitted: 16.09.2019

Кучкаров Бехзод Хошимжонович – кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой физики, Наманганский государственный университет, г. Наманган, Узбекистан.
Kuchkarov Behzod Khoshimjonovich – Ph.D. (Phys. & Math.), Head of the Department of Physics, Namangan State University, Namangan, Uzbekistan.

Мамаматкаримов Одижон Охундедаевич – доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры физики, Наманганский инженерно-технологический институт, г. Наманган, Республика Узбекистан.
Mamamatkarim’s Odizon Ohundedaevich – D. Sci. (Math. & Phys.) Professor, Professor, Department of Physics, Namangan Engineering and Technology Institute, Namangan, Republic of Uzbekistan.

 

Читать статью/Read articleСкачать/Download