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.
Gespeichert in:
| Datum: | 2004 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2004
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53803 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | 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. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-53803 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-538032014-01-29T03:12:09Z Эффекты переключения и памяти в МОП-структурах Al-SiO₂-Si 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 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53803 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре 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 |
http://dspace.nbuv.gov.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 |
| first_indexed |
2025-07-05T05:08:00Z |
| last_indexed |
2025-07-05T05:08:00Z |
| _version_ |
1836782275380903936 |
| 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�
|