Opracowanie fotoelektrycznej metody badania rozkładu napięcia wyprostowanych pasm w płaszczyźnie powierzchni bramki struktur MOS

Przedstawiono fotoelektryczną metodę określania rozkładu lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm VFB w płaszczyźnie (x, y) powierzchni bramki struktur MOS. Do badań rozkładu VFB(x, y) zastosowano fotoelektryczną metodę SLPT (ang. Scanned Light Pulse Technique) [3], W pierwszym etapie badań skupiono się na optymalizacji warunków pomiaru uśrednionej wartości VFB na całej powierzchni bramki, tzn. badano odpowiedź elektryczną struktury MOS na pulsujący strumień światła, przy czym strumień ten obejmował w tym przypadku całą powierzchnię bramki. Mierzona w ten sposób (dla całej powierzchni bramki) wartość VFB jest odpowiednikiem wartości VFB określonej klasyczną metodą charakterystyk C(V) [4, 5]. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne fotoelektrycznej metody pomiaru, opisano stosowany układ pomiarowy oraz przedstawiono wyniki pomiarów, które porównano z wynikami pomiarów VFB klasyczną metodą charakterystyk C(V).

---

Recently, we have developed a photoelectric measurement method which allows, for the first time, to determine the distribution of the effective contact potential difference (ECPD or φMS) local values over the gate area of MOS structures [1, 2]. We have also shown, for the first time, that in AI-SiO2-Si structures the φMS(x, y) distribution over the gate area is highly non uniform and has a dome-like shape [1, 2]. In this paper we report the results of the first phase in developing a photoelectric measurement method of the flat-band voltage local value distribution VFB(x, y), over the gate area of a MOS structure. It is believed that this VFB(x, y) determination method, together with the already developed φMS(x, y) measurement method will allow determination of the effective charge distribution Qelf(x, y) over the gate area. In the first phase of our research, reported in this paper, we concentrated on optimizing the ways to determine the VFB values averaged over the entire gate area. In the second phase of this research the VFB(x, y) distributions will be determined by the scanning light pulse technique SLPT [3].