4.4.1 CP-Einsatz- und CP-Flachbandspannung



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4.4.1 CP-Einsatz- und CP-Flachbandspannung

 

Abbildung 4.7 zeigt eine Simulation des CP-Stroms in Abhängigkeit des unteren Frontgate-Spannungspegels . Die drei Kurvenpaare korrespondieren zu den Backgate-Spannungen und . Die steigenden Flanken der Kurven zeigen die CP-Einsatzspannung , die fallenden Flanken der Kurven die CP-Flachbandspannung an (siehe auch Abschnitt 4.1.1). Bei der CP-Einsatzspannung erreicht das obere Niveau = einen Wert, der ausreicht, das Frontinterface zu invertieren, was zum Einsetzen des CP-Effektes führt: erreicht einen Plateauwert, der in der Simulation mit steigender -Spannung leicht abfällt. Dieser Abfall wird durch die mit steigende Sperrspannung am -Übergang an der Source-Seite verursacht, wodurch die für das CP-Signal zur Verfügung stehende Gate-Fläche verkleinert wird. Übersteigt die CP-Flachbandspannung, so verschwindet das CP-Signal, da die Löcherkonzentration nicht mehr ausreicht, die in den Störstellen haftenden Elektronen zu entladen.
und werden mit steigender Backgate-Spannung zu niedrigeren Werten von verschoben. Bei = tritt der CP-Effekt zusätzlich am Backinterface auf, wodurch entsprechend vergrößert wird.

  
Abbildung: Experiment und Simulation von in Abhängigkeit des unteren Frontgate-Spannungspegels für verschiedene Werte von .


Die simulierten weichen von den Meßergebnissen sowohl in Bezug auf die CP-Einsatz- und CP-Flachbandspannung als auch hinsichtlich des Verhaltens des Plateauwertes von ab. Die Abweichungen bezüglich und können durch die Unsicherheit verschiedener Simulationsparameter (Substratdotierung , Frontgate-Oxiddicke , feste Oxidladungen am Front- und am Backinterface, mittlere Dichte sowie energetische Verteilung der Störstellen am Backinterface) erklärt werden. Das Ansteigen der gemessenen Kurven mit kann durch einen dreidimensionalen Effekt - CP-Effekt an der LOCOS-Kante - verursacht werden [23].

  
Abbildung: Simulation von in Abhängigkeit der Backgate-Spannung für verschiedene Werte der uniformen Störstellendichte am Backinterface (oberes Bild) bzw. für verschiedene Werte der homogenen Substratdotierung (unteres Bild).



Martin Stiftinger
Fri Oct 14 21:33:54 MET 1994