Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

в зависимости от времени выдержки на воздухе следует, Падение потенциала U на диэлектрическим слое что наличие диэлектрического слоя на границе раздела приводит к тому, что высота барьера при нулевом приводит к следующим эффектам: 1) отсутствует засмещении b0 оказывается меньше, чем для идеального висимость вида вольт-амперных характеристик от типа диода [3]. При увеличении толщины слоя, высота используемого металла; 2) эффективная высота барьера барьера b должна уменьшаться. Однако, как видно из при нулевом смещении меньше, чем для идеального таблицы, это противоречит нашему эксперименту. Изeff p-n-перехода; 3) при увеличении времени выдержки меряемая величина b представляет собой ФразностьФ между высотой барьера p-n-перехода и величиной b на воздухе наблюдается уменьшение тока при заданном значении напряжения смещения и увеличение коэфконтакта In/n-PbTe (рис. 3, b). По мере увеличения фициента идеальности вольт-амперных характеристик;

выдержки на воздухе толщина p-области должна уве4) высота барьера зависит от напряжения смещения;

ичиваться и все больший вклад будет давать высота 5) отсутствует насыщение в обратных ветвях вольтбарьера p-n-перехода.

амперных характеристик.

Другим важным следствием увеличения толщины диС другой стороны, наличие p-n-перехода в припоэлектрического слоя должно являться уменьшение верхностной области приводит к следующему: 1) высота тока при одном и том же прямом смещении, поскольку барьера увеличивается с увеличением времени выдержки электронам необходимо проходить через барьер, образона воздухе; 2) барьерные эффекты проявляются и в ванный этим слоем, что и наблюдается в эксперименте.

структурах с малыми временами выдержки на воздухе, Этот же эффект должен приводит к увеличению коэфв которых образование диэлектрического слоя малофициента идеальности n0 с увеличением толщины, что вероятно; 3) расчетный коэффициент инжекции дырок также соответствует эксперименту (см. таблицу). Сами в структуре близок к 1; 4) отсутствует насыщение в значения n0 являются аномально большими и зависиобратных ветвях вольт-амперных характеристик; 5) при мость ln J от напряжения смещения U нелинейна. Две освещении наблюдается инверсия знака напряжения хоосновные причины могут приводить к этому: наличие лостого хода.

тонкого диэлектрического слоя достаточной толщины и рекомбинация в области пространственного заряда.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда Анализ механизмов протекания тока показал, что вторая фундаментальных исследований (№ 97-03-33334a).

причина не имеет места для структур In/n-PbTe. Поэтому значения n0 = 1.3-4.6 можно связать с наличием диэлектрического слоя ( 70 нм).

Список литературы Другое влияние диэлектрического слоя состоит в увеличении коэффициента инжекции неосновных носителей при прямых смещениях. Согласно [2], за счет увеличения толщины диэлектрического слоя можно добиться [1] Н.Н. Берченко, Д.Ш. Заридзе, А.В. Матвеенко. Зарубежная электронная техника, № 4, 34 (1979).

улучшения инжекционной способности диодов только до [2] Х. Родерик. Контакты металЦполупроводник (М., Ра 0.1. В нашем случае для структур In/n-PbTe 1.

дио и связь, 1982).

Причиной большого значения коэффициента инжекции [3] Всб.: Тонкие пленки Ч взаимная диффузия и реакции, неосновных носителей может быть образующийся в припод ред. Д. Поута, К. Ту, Д. Мейера (М., Мир, 1982).

поверхностной области p-n-переход.

[4] В.И. Стриха, Е.В. Бузанева, И.А. Радзиевский. В сб.: ПолуПри обратных смещениях отсутствие тока насыщения проводниковые приборы с барьером Шоттки (Физика, может объясняться несколькими причинами. Наличие технология, применение), под ред. В.И. Стрихи (М., Сов.

туннельно-диэлектрического слоя приводит к тому, что pадио, 1974).

eff эффективная высота барьера b уменьшается с увели- [5] Т.А. Гришина, И.А. Драбкин, Ю.П. Костиков, А.В. Матвеенко, Н.Г. Протасова, Д.А. Саксеев. Изв. АН СССР. Неорг.

чением напряжения смещения U, но уменьшение тока, матeр., 18 (10), 1709 (1982).

связанное с туннельным прохождением через образован[6] Т.А. Гришина, И.А. Драбкин, Ю.П. Костиков, А.В. Матвеный диэлектриком барьер, может быть скомпенсировано енко, Д.А. Саксеев. Изв. АН СССР. Неорг. матер., 23 (11), для тонкого барьера увеличением тока, связанного со 1839 (1987).

eff снижением эффективной высоты барьера b. Образо[7] Е.В. Бузанева. Микроструктуры интегральной элеквание инверсного слоя приводит к образованию двух троники (М., Радио и связь, 1990).

встречно-включенных переходов, и, как видно из рис. 3, b, [8] В.Т. Трофимов, Ю.Г. Семенов, Е.Г. Чижевский. ФТП, 30, прямое смещение для структуры In/n-PbTe должно быть 755 (1996).

обратным для этого p-n-перехода.

[9] A.L. Hagstrom, A. Fahlman. Appl. Surf. Sci., 1, 455 (1978).

[10] R. Bettini, H.J. Richter. Surf. Sci., 80, 334 (1979).

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. Исследование барьерных структур In/PbTe с промежуточным тонким диэлектрическим слоем [11] О.А. Александрова, Р.Ц. Бондоков, И.В. Саунин, Ю.М. Таиров. ФТП, 32, 1064 (1998).

[12] В.П. Зломанов, А.В. Новоселова. P-T -x-диаграммы систем металЦхалькоген (М., Наука, 1987).

[13] Т.А. Гришина, Н.Н. Берченко, Г.И. Годердзиашвили, И.А. Драбкин, А.В. Матвеенко, Т.Д. Мхеидзе, Д.А. Саксеев, Е.А. Третьякова. ЖТФ, 57, 2355 (1987).

[14] Г.А. Бордовский, В.А. Извозчиков. Естественно-неупорядоченный полупроводниковый кристалл (СПб., Образование, 1997).

[15] R.Tz. Bondokov, D.Tz. Dimitrov, V.A. Moshnikov, M.F. Panov, I.V. Saunin. Proc. 5th Int. Conf. on Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronic (Kiev, Ukraine) [Proceeding of SPIF, 3890, 241 (1999)].

Редактор Т.А. Полянская An investigation of In/n-PbTe barrier structures with a thin intermediate insulator layer O.A. Alexandrova, A.T. Ahmeganov, R.Tz. Bondokov, V.A. Moshnikov, I.V. Saunin, Yu.M. Tairov, V.I. Shtanov, L.V. Yashina St. Petersburg State Electrotechnical University, 197376 St. Petersburg, Russia Moscow State University, 119899 Moscow, Russia

Abstract

Epitaxial layers of n-PbTe have been grown by the hot wall epitaxy technique on BaF2 {111} single crystal chips in conditions of the congruent sublimation. As-grown n-PbTe layers before In deposition were kept at room temperature in O2-content medium from 15 to 30 days. Voltage-current characteristics and photoelectric sensitivity spectra of In/n-PbTe barrier structures have been measured in the temperature range 80Ц300 K. Theoretical analysis of experimental results allows to suggest a model of current eff transport in In/n-PbTe structures. The effective barrier height b, thickness of insulator layer, the inversion layer surface resistance R, the ideality coefficient n0 and the surface state density DS are calculated.

2 Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам