xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

Σχήμα 2: Εκθετική εξάρτηση της υποκατώφλιας κλίσης σε
«overlapped» υμένια
Σχήμα 3: Ευκινησία συναρτήσει της θερμοκρασίας
⎛ k ⎞ ⎛ qdN
A = ⎜ ⎟ln10
⎜1
+
⎝ q ⎠ ⎝ Cox
T
⎞
⎟
⎠
1
(2)
Όπου d είναι το πάχος του πολυκρυσταλλικού υμενίου και C ox η χωριτικότητα του οξειδίου της πύλης [6].
Ο εκθετικός όρος οφείλεται στους θερμικά δημιουργούμενους φορείς, διαμέσου των καταστάσεων του χάσματος, για το
λόγο αυτό η ενέργεια ενεργοποίησης αποτελεί ένα μέτρο της κατανομής των καταστάσεων στο ενεργειακό χάσμα [2].
A 1 ~N T (V/Dec) E (eV)
overlapped-X 0.00025 0.30
overlapped-Y 0.0007 0.30
Single-shot-X 0.0003 0.38
Single-shot-Y 0.0015 0.38
Πίνακας 1: Παράμετροι που προκύπτουν από τη διαδικασία προσαρμογής της εξ.1 στην υποκατώφλια κλίση
Ίδιες ενέργειες ενεργοποίησης υπολογίζονται στις διατάξεις που είναι κατασκευασμένες σε υμένια ίδιας τεχνολογίας,
ανεξάρτητα από το προσανατολισμό του καναλιού, ενώ οι τιμές που προκύπτουν υποδηλώνουν τη συνεισφορά ελαφρώς
βαθύτερων καταστάσεων στη περίπτωση των «overlapped» υμενίων (πίνακας 1). Όσον αφορά τις διατάξεις αυτές, αν και
κατά το προσανατολισμό Χ επιτυγχάνεται ελαφρώς μεγαλύτερη ευκινησία (σχήμα 3) και υπολογίζεται ελαφρώς μικρότερη
συγκέντρωση ατελειών (Α 1 -πινακας 1), εν τούτης επιτυγχάνεται ικανοποιητική ομοιογένεια των ηλεκτρικών ιδιοτήτων
ανεξάρτητα από τον προσανατολισμό του καναλιού της διάταξης. Αντίθετα στα «1-shot» υμένια η διεύθυνση Χ εμφανίζει
υψηλότερες επιδόσεις. Η ευκινησία που επιγχάνεται κατά τη διεύθυνση αυτή είναι περίπου τριπλάσια από αυτή στη
διεύθυνση Υ, ενώ η υπολογιζόμενη συγκέντρωση ατελειών σημαντικά μικρότερη. Η συμπεριφορά αυτή αποδίδεται στην
απουσία (Χ)/ παρουσία (Υ), φραγμών δυναμικού κάθετα στη διεύθυνση αγωγιμότητας. Τέλος συγκρίνοντας τις δυο
τεχνολογίες προκύπτει πως και στις δυο περιπτώσεις ο προσανατολισμός Χ είναι προτιμητέος. Εν τούτης τα ηλεκτρικά
χαρακτηριστικά των διατάξεων σε «overlapped» υμένια εμφανίζουν μεγάλη ομοιογένεια, για τις διαφορετικές διευθύνσεις
του καναλίου, ενώ με τη τεχνολογία «1-shot» επιτυγχάνεται η μέγιστη ευκινησία κατά τα τη διεύθυνση Χ.
[1] R.S. Sposili et. al., Appl. Phys. Lett. 69 (1996) 2864
[2] L. Michalas et.al. Microel. Reliab. (in press)
[3] A.T. Voutsas, IEEE Trans. Electron Dev., ED-50 (2003) 1494
[4] M.A. Crowder et.al. Thin Solid Films, 427 (2003) 101.
[5] S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, N.Y. Willey & Sons. 1981
[6] T.Noguchi, Jpn. J. Appl. Phys., 32, (1993) 1584
Η παρούσα εργασία πραγματοποιείται στο πλαίσιο του προγράμματος ΠΕΝΕΔ: 3ΕΔ550 της ΓΓΕΤ.
73