The Effect оf Laser Radiation оn Functional Properties of MOS Structures
Table of contents
Share
QR
Metrics
The Effect оf Laser Radiation оn Functional Properties of MOS Structures
Annotation
PII
S0544126924030093-1
Publication type
Article
Status
Published
Authors
S. Sh. Rekhviashvili 
Affiliation: Kabardino-Balkarian State University
Pages
274-282
Abstract
The electrophysical properties of instrument MOSFET structures (capacitor, field-effect transistor with an isolated gate and an induced channel, CMOS integrated circuit) when exposed to unmodulated laser radiation are studied. Static and dynamic characteristics were measured. The theoretical study was carried out using the developed SPICE models and numerical experiments. An expression is obtained for the volt-ampere characteristic of a field-effect transistor operating in a mode with constant optical illumination. It is shown that the characteristics of the structures are determined by the generation and recombination of nonequilibrium charge carriers, the field effect, the photovoltaic effect in p—n junctions, the photo-Dember effect and tunneling of charge carriers through a gate dielectric. The results of the work are of interest from the point of view of creating high-speed transistors and integrated circuits of a new type.
Keywords
лазерное излучение МОП-структуры пороговое напряжение эффект поля фотовольтаический эффект генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда резистивное переключение туннельный эффект
Received
27.10.2024
Number of purchasers
0
Views
23
Readers community rating
0.0 (0 votes)
Cite   Download pdf

References

1. Вавилов В.С., Кекелидзе Н.П., Смирнов Л.С. Действие излучений на полупроводники. М.: Наука, 1988. 190 с.

2. Рехвиашвили С.Ш., Нарожнов В.В. Способ повышения быстродействия транзисторов и транзисторных интегральных схем. Патент РФ № 2799113. Приоритет от 18.03.2022.

3. Альтудов Ю.К., Гаев Д.С., Псху А.В., Рехвиашвили С.Ш. Биполярный транзистор с оптической накачкой // Микроэлектроника. 2023. T. 52. № 6. С. 489—496.

4. Рехвиашвили С.Ш., Гаев Д.С. Исследование влияния оптического излучения на интегральную микросхемы ТТЛ-типа // Известия ВУЗов. Электроника. 2024. Т. 29. №3. С.310-318.

5. Володин В.Я. LTspice: компьютерное моделирование электронных схем. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 400 с.

6. Wlodarski W., Bergveld P., Voorthuyzen J.A. Threshold voltage variations in n-channel MOS transistors and MOSFET-based sensors due to optical radiation // Sensors and Actuators. 1986. V. 9. № 4. P. 313—321.

7. Sze S.M., Ng Kwok K. Physics of semiconductor devices. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2006. 815 p.

8. Ферри Д., Эйкерс Л., Гринич Э. Электроника ультрабольших интегральных схем. М.: Мир, 1991. 327 с.

9. Ефанов А.В., Энтин М.В. Теория ЭДС Дембера на горячих электронах // ФТП. 1986. Т. 20. № 1. С. 20—24.

10. Hofstein S.R., Heiman F.P. The silicon insulated-gate field-effect transistor // Proceedings of the IEEE. 1963. V. 51. № 9. P. 1190—1202.

11. Красников Г.Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов. М.: Техносфера, 2011. 800 с.

12. Вейко В.П., Либенсон М.Н., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М.: Физматлит, 2008. 312 с.

13. Терехов В.А., Манько А.Н., Бормонтов Е.Н., Левченко В.Н., Требунских С.Ю., Тутов Е.А., Домашевская Э.П. Влияние сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения на параметры структур металл—диэлектрик—полупроводник // ФТП. 2004. Т. 38. № 12. С. 1435—1438.

14. Скоробогатов П.К., Никифоров А.Ю., Егоров А.Н. Выбор оптимальных параметров лазерного излучения для моделирования объемных ионизационных эффектов в тонкопленочных кремниевых микросхемах // Микроэлектроника. 2015. Т. 44. № 1. С. 12—27.

15. Никифоров А.Ю., Скоробогатов П.К., Егоров А.Н., Громов Д.В. Выбор оптимальных параметров лазерного излучения для моделирования ионизационных эффектов в кремниевых микросхемах объемной технологии // Микроэлектроника. 2014. Т. 43. № 2. С. 127—132.

16. Денисенко В.В. Компактные модели МОП-транзисторов для SPICE в микро- и наноэлектронике. М.: Физматлит, 2010. 408 с.

17. Красников Г.Я., Горнев Е.С., Игнатов П.В., Мизгинов Д.С. Анализ моделей пробоя подзатворного диэлектрика // Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. 2018. № 2(170). С. 5—7.

18. Sawa A. Resistive switching in transition metal oxides // Materials Today. 2008. V. 11. № 6. P. 28—36.

19. Горшков О.Н., Шенгуров В.Г., Денисов С.А., Чалков В.Ю., Антонов И.Н., Круглов А.В., Шенина М.Е., Котомина В.Е., Филатов Д.О., Серов Д.А. Резистивное переключение в мемристорах на основе гетероструктур Ag/Ge/Si // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 2. С. 44–46.

20. Пермякова О.О., Рогожин А.Е. Моделирование резистивного переключения в мемристорных структурах на основе оксидов переходных металлов // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 5. С. 323-333.

21. Демиховский В.Я., Вугальтер Г.А. Физика квантовых низкоразмерных структур. М.: Логос, 2000. 246 с.

22. Вуль А.Я., Саченко А.В. Фотоэлектрические свойства структур металл—диэлектрик–полупроводник с туннельно-прозрачным слоем диэлектрика // ФТП. 1983. Т. 17. № 8. С. 1361—1376.

23. Векслер М.И., Тягинов С.Э., Шулекин А.Ф., Грехов И.В. Вольт-амперные характеристики туннельных МОП диодов Al/SiO2/p-Si с пространственно неоднородной толщиной диэлектрика // ФТП. 2006. Т. 40. № 9. С. 1137—1143.

24. Белорусовa Д.А., Гольдманa Е.И., Чучев Г.В. Эффект Франца–Келдыша в структурах кремний-сверхтонкий (3.7 нм) окисел-поликремний // Радиотехника и электроника. 2023. Т. 68. № 9. С. 917—920.

25. Пирогов Ю.А., Солодов А.В. Повреждения интегральных микросхем в полях радиоизлучения // Журнал радиоэлектроники. 2013. № 6. С. 1—38.

Comments

No posts found

Write a review
Translate