Die Generations- und Rekombinationsprozesse an
Halbleiter-Oberflächen oder Halbleiter-Grenzflächen,
wie z.B. an der Oxid-Halbleiter-Grenzfläche, werden durch
Grenzflächen-Störstellen, manchmal auch
,,schnelle`` oder ,,umladbare`` Störstellen genannt, verursacht.
Da für die Funktion von MOS-Bauelementen die Qualität
der Oxid-Halbleiter-Grenzfläche ausschlaggebend ist,
kommt den Grenzflächen-Störstellen in Silizium
besondere Bedeutung zu.
Aufgrund hoher
Grenzflächen-Störstellendichten ()
waren MOS-Transistoren am Anfang ihrer technologischen
Entwicklung nur mit hohen Einsatzspannungen herstellbar, was die
Verwendung hoher Versorgungsspannungen nötig machte.
Durch die zeitlich fluktuierende Besetzung der Zustände entsteht
weiters unerwünschtes Rauschen im Transistor.
Grenzflächenzustände und feste Oxidladungen prägen das
Langzeitverhalten von MOS-Bauelementen.
Hochenergetische ,,heiße``
Ladungsträger können in das Oxid des Bauelementes injiziert
werden. Der dabei entstehende Schaden an der
Silizium-Grenzfläche resultiert in einer hohen erzeugten
Störstellendichte. Da sich bei einer
zeitlich veränderlichen Störstellendichte auch die
Einsatzspannung des Bauelementes verschiebt,
können ganze VLSI Schaltungen dadurch ihre Funktion verlieren.
In modernen MOS-Bauelementen kann die Grenzflächen-Dichte der
Störstellen an der - Grenzfläche
durch technologische Maßnahmen gering ()
gehalten werden [108].
Grenzflächen-Störstellen sind über das gesamte verbotene
Band verteilt. In Anlehnung an diskrete Störstellen
definiert man als
Grenzflächendichte-Verteilung im verbotenen Band
(Einheit ).
ist in der Nähe der Bandmitte typischerweise konstant
und nimmt gegen die Bandkanten hin zu.
Analog zur kontinuierlichen Verteilung der Störstellendichten
ist auch eine kontinuierliche, im allgemeinen nicht konstante
Verteilung der Einfangquerschnitte ,
im verbotenen Band anzunehmen.
Über die Art dieser Verteilungen bestehen jedoch zur Zeit nur
vage Vermutungen.