三次作業(yè)組調(diào)研

5.缺陷捕獲的機理為何?State按照Pnaetlides,半導體中的雜質(zhì)可分為學價之差ΔZ=Z雜質(zhì)Z本體原子又可分為:的鍵,1.1。間隙中,多一個本體晶體的原子;反位缺陷(又稱反結構缺陷),AB中組成晶體的兩個AsGAaS單晶中,v,AS原子容易進多的淺雜質(zhì)能級一般離帶邊比較近,而深雜質(zhì)能級則不一定,大部分離帶邊較遠,位于能隙的中間部位但也有少數(shù)的離帶邊較近例如,Ga:N能級在導帶底下面35eV處。(其中￡。是真空介電常數(shù),r是以施主原子為原點的位置),該微擾勢是長程半徑,為IOmn左右。理論計算表明,深能級波函數(shù)是相對局域的,只擴展到缺陷或雜質(zhì)周圍幾層原子上。通過傅氏變換,k空間中分布范圍是小的。反之,k空間中都是擴展的。()由于上述第3個特點對淺能級雜質(zhì)它的能級位置(結合能)主要由一個帶的有效質(zhì)量決定,可以忽略其他帶的貢獻而對深能級雜質(zhì)由于它的波函數(shù)在k空間是擴展的因此在計算它的能級位置時,不能忽略其他帶的貢獻也就是有效質(zhì)量理論不再成立必須尋找其他理論方法。理論計算表明在確定深能級雜質(zhì)的能級時,()在實驗上,可根據(jù)流體靜壓下雜質(zhì)能級相對于能帶邊的變化,來區(qū)分淺能級雜質(zhì)和深能級由于它的能級位置是由一個帶決定的在壓力下這個帶邊移動時雜質(zhì)能級跟隨著這個帶邊移動,相對位移很小。而深雜質(zhì)能級位置由多個帶共同決定它相對于帶邊半導體禁帶中的缺陷可分為淺能級和深能級,淺能級是由長程庫侖勢引起的,FdFd<1或Fd>0.5均有缺接著比較了當缺陷填充率小于和大于正常柱體填充率(Fd0.03和Fd>0.90)兩種情況下的壓強域程度減弱;Fd沒有發(fā)生明顯變化。2、關于缺陷的捕獲機制,AsGaLookAsGa能級捕獲載流子其中 屬于雙施主深能級,起載流子陷阱的作用后來人們發(fā)現(xiàn)沉淀對載流子的復合起主要作用,0.6eV對于深能級點缺陷,載流子需放出相當于多個LO無輻射捕獲,這是GaAs-Ⅴ族半導體深缺陷能級的主要的捕獲機制。深能級的捕獲(,V,N(,V,Nd為缺陷的密度,A為與電子和晶格耦合強弱有關的系數(shù)EB是產(chǎn)生多聲子捕獲過程所需的激活能kB,T(2)T決定,;,數(shù)目較多的聲子,,運動到缺陷附近的幾率較大,,越易于從缺陷逃逸,,,,會使晶格溫度升高的幅度大一些,但由于載流子的密度與晶格密度相比很小,將不會引起顯著的晶格溫度變化(<0.2K)。P型。例如當Pe。根本上雜質(zhì)缺陷捕獲電子和空穴應當是該處原子勢場的改變造成對周期勢的破壞可以形成禁帶中的局域態(tài)能級(也可以是導價帶中的非定域能級).該能級即可視為捕獲11.帶尾態(tài)斜率的量測方法與深隙態(tài)密度的量測方法?氧化TFTA、目前隙態(tài)密度的測量方法有場效應(FE)法、空間電荷限制電流(SCLC)法、準靜態(tài)C-V法、深能級瞬態(tài)(DLTSC-VSCLC能級上下很寬能帶范圍內(nèi)的態(tài)密度的分布,但是其測量結果嚴重受界面態(tài)的影響,后者測得34SCLCJ—v3Jtop11.帶尾態(tài)斜率的量測方法與深隙態(tài)密度的量測方法?氧化TFTA、目前隙態(tài)密度的測量方法有場效應(FE)法、空間電荷限制電流(SCLC)法、準靜態(tài)C-V法、深能級瞬態(tài)(DLTSC-VSCLC能級上下很寬能帶范圍內(nèi)的態(tài)密度的分布,但是其測量結果嚴重受界面態(tài)的影響,后者測得34SCLCJ—v3JtopJobmicEFEe方向移動的過程。當電壓由V1增大V2J1J2EFn1EFn2NaNb4標是EEFn為能隙中能級EEFn0EFnJ（E） 2FnJ1式中k0,分別是真空介電常數(shù)和非晶硅的介電常數(shù),dxN(E)（VV2 Fn這樣,根據(jù)J—VN(EaSi:H1(a的變化c(tg(E)的關系.脈沖過后為qKs0[NSet]aSi:H1(a的變化c(tg(E)的關系.脈沖過后為qKs0[NSet]2(VVAS為結面積,VDNS g（E)[1cdE EEEeEv(Boxear)的門延遲時t1和t2取定后,發(fā)射率窗e0ln(t2t1t2t1電容瞬態(tài)幅度c（Tt為處于小能量間隔△E中抓g（Ec（T,t0）1 2NSNeEKTln（t2/t1E 用通常的輝光放電分解硅烷法在n+一CSiGDaE 用通常的輝光放電分解硅烷法在n+一CSiGDaSi,H1m,其上蒸鋁反刻成電極,nC一SiAu在低電壓下,由于樣品中的電場較弱（ ， jSnqVSV 隨著外電壓的增大,樣品中的電場增強,當電壓增大到一定值后,IVEc應著電子準弗米能級改變的大小,我們用等步長法來分析每一步電壓的改變VVn所引起的準弗米能級的改變E·IVI1,V1，I2,V2......,當電壓由Vn1增加到Vn時(即VVnVn1naEcE)是與電場有關的能量函數(shù),弱場下E）=0EnEE EFaSi:HnaSi:HEFaSi:HnaSi:HS為aSi:HS11,x是均勻的則可取x11.于是每一步增加的空間電荷面密度Qn增加的空間電荷必然都填充在E的能量范圍內(nèi)的隙態(tài)中,因此QSCLCa-SiHJ—vSCLCa-SiHJ—va-Si，H隙態(tài)密度稍有不同,厚度越大,態(tài)密度越高,但是增大的量是3.DLTS要的,而對DLTS.DLTS質(zhì)和缺陷,非晶態(tài)半導體中的隙態(tài),實際上是具有連續(xù)分布的一系列深能級.由于I)LTS4.FECN(E)是怎樣品體內(nèi)的分布.用FEC結果一致,N(E)的大小較小.FECEFB、氧化層電荷和界面態(tài)如何影響TFT特性1、界面態(tài)對TFT特性的影響使得TFT（a-IGZOTFT為例aIaIGOTT例如在偏壓條件下可以觀察到大的閾值電壓漂移,這將引起每個像素單元亮度的改變進而導致平板顯示的不均勾性。根據(jù)文獻報道,aIGOTT的電學穩(wěn)定性主要受器件中存在缺陷態(tài)的性質(zhì)影響。所以為了改善器件的電學穩(wěn)定性,研究這些缺陷態(tài)的分布是非常必要的。到目前為止,一些實驗方法已經(jīng)用來研究氧化物基TT的界面特性,例如,L、深能級瞬態(tài)譜、柵偏壓技術和光激發(fā)電荷收集譜(CC)。在以上的實驗方法中,PCCS是一種能夠提取更多界面物理信息的表征技術,它可以定量地提取工作中TT深界面缺陷態(tài)密度譜。利用脈沖激光沉積方法制備出高性能的aIGOTT發(fā)現(xiàn)閾值電壓向正柵壓方向發(fā)生了較大的漂移,并且沒有亞閾值擺幅和場效應遷移率的變化,我們發(fā)現(xiàn)隨著正向偏柵壓時間的增加a-IGOTT的轉移特性曲線向正柵壓方向移動,并且沒有引起亞闊值擺幅和場效應遷移率的的變化。當正偏柵壓時間達到3000s時,aIGOTT5000s時,閾值電壓漂移大約為636,在正柵壓條件下引起閾值電壓的退化是由于載流子在正向柵偏壓的條件下被柵氧化層與溝道之間的界面缺陷態(tài)捕獲;同時我們利用光激發(fā)電荷收集譜的方法分析了界面缺陷態(tài)密度對aIGOTT電aIGOTT深能級界面缺陷的態(tài)密度分布圖,我們發(fā)現(xiàn)在aIGOTT的柵氧化層與溝道層之間存在較高的界面態(tài)密度。在aIGOTT中存在高的界面態(tài)密度和在正向偏柵壓條件下較大的閾值電壓漂移我們認為高的界面態(tài)密度是導致aIGOTT在正向偏柵壓下電學穩(wěn)定性退化的主要原因之一。a-IGZOTFT在單色光照射之后,轉移曲線向負柵壓方向漂移,子光激發(fā)過程物理圖像一致。在高能量單色光照射條件下轉移曲線向原來沒有子光激發(fā)過程物理圖像一致。在高能量單色光照射條件下轉移曲線向原來沒有加柵電壓的原始轉移曲線的負柵壓方向移動。這表明即使沒有加正向柵壓條件下aIGOTT的一些深能級界面態(tài)也已經(jīng)被自由電子填充?！斗蔷с熸変\氧基薄膜晶體管的輸運及界面特性研究_2、氧化層電荷對TFT氧化層電荷的分類：在SiO2－Si①可動離子電荷：氧化層中的可動離子電荷主要是帶正電荷的堿金屬離子，如Na、K、L、C+等。有人認為，除離化的堿金屬離子外，還有數(shù)量相當大的未離化的堿金屬原子存在，而且氫離子(H)也是氧化層中的一種可動正離子。此外，在氧化層中還可能有重金屬的正離子和某些負離子，如OH-、O2等。但是普遍認為，在低于500℃的環(huán)境中重金屬離子和負離子難于運動。i-O2界面約25O2那樣嚴格的化學配比。因此，SO2-i界面上，與前面電荷不同能夠與（單位截面單位能量間隔中的界面態(tài)數(shù)）按能量的分布是一種U型分布即禁帶450,O2-i界面上硅的懸掛鍵、界面上的結構缺陷（如輻射引起的斷裂鍵）和界面上存在的雜質(zhì)原子都會引起界面態(tài)。④氧化層陷阱電荷：在O2體內(nèi)存在著空穴陷阱態(tài)和電子陷阱態(tài)，可以分別陷住進入O2空穴和電子，而分別使之帶正電和負電。SO2中的空穴和電子可以通過離化輻射、雪崩注入或能量大于O2禁帶寬度(約9電子伏)的紫外光(＜500)退火被中和。根據(jù)以上氧化層電荷的分類內(nèi)容可以得出其對TFT②氧化層陷阱中的電子會使得即使柵極