Влияние ловушек в диоксиде кремния на пробой МОП-структур

Разработана модель численного расчёта напряжения и времени задержки пробоя МОП-структур на основе механизма анодной дырочной инжекции, учитывающая распределение дырочных и электронных ловушек по толщине диэлектрика. Показано, что напряжение пробоя определяется накоплением заряда на дырочных ловушках в подзатворном диэлектрике вблизи катода, но зависит также от наличия дырочных ловушек вблизи анода и электронных ловушек. Время задержки пробоя в широком диапазоне напряженностей поля подчиняется экспоненциальной 1/$E$ зависимости и удовлетворительно описывает экспериментальные данные. При малых длительностях воздействия ($t<$ 10$^{-5}$ c) пробой определяется накоплением заряда на свободных дырках. Разработана количественная модель поведения МОП-структур при ионизирующем облучении, базирующаяся на захвате дырок водородосодержащими ловушками. Часть ловушек заряжается, образуя положительный объемный заряд в диэлектрике. Другая часть распадается с освобождением положительных ионов водорода, которые мигрируют в электрическом поле диэлектрика к межфазной границе с полупроводником, где приводят к депассивации поверхностных состояний. Учитывается заряжение поверхностных состояний как в процессе облучения, так и при измерении порогового напряжения.