Caracterización de substratos de silicio de alta y baja resistividad mediante la estructura Al/SRO/Si y comparación con técnicas utilizando estructuras MOS



Título del documento: Caracterización de substratos de silicio de alta y baja resistividad mediante la estructura Al/SRO/Si y comparación con técnicas utilizando estructuras MOS
Revista: Superficies y vacío
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000404801
ISSN: 1665-3521
Autors: 1
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Institucions: 1Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica, Tonantzintla, Puebla. México
Any:
Període: Jun
Volum: 17
Número: 2
Paginació: 1-8
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español Con los requerimientos de integración surgidos últimamente de manera especial en sensores optoelectrónicos, es cada vez más común el uso de substratos de alta resistividad (Nd < 1014 cm-3). Sin embargo, las suposiciones normalmente consideradas para la caracterización de substratos de baja resistividad (Nd > 1014 cm-3) no son válidas. El uso de métodos tradicionales para obtener la concentración del substrato y el tiempo de generación no arroja resultados correctos, debido a efectos complejos asociados con la alta resistencia que aparece en serie con la capacitancia MOS (Metal-óxidoSemiconductor). Por lo que se proponen otros métodos a ser usados. El presente trabajo estima la concentración de obleas de silicio de alta y baja resistividad usando métodos novedosos en estructuras MOS (Metal-Óxido-Semiconductor) y Aluminio/Óxido rico en Silicio (Silicon Rich Oxide)/Silicio (Al/SRO/Si), realizamos una comparación de estos métodos que utilizan curvas Capacitancia-Voltaje (C-V). Obtenemos la concentración para substratos de silicio de alta resistividad en estructuras MOS, con una modificación al método de capacitancia máxima y mínima. El método empleado con estructuras Al/SRO/Si, utiliza para obtener la concentración del substrato de silicio la aproximación de la unión inducida P-N. Otro método empleado para obtener la concentración del substrato es mediante la región de carga espacial W en la misma estructura Al/SRO/Si. El tiempo de generación se obtiene de las curvas W-V (ancho de la región de carga espacial-Voltaje) e I-V (Corriente- Voltaje) en la estructura de Al/SRO/Si, por lo que representa una ventaja con respecto a las técnicas empleadas con capacitores MOS. Se presenta una comparación de los diferentes resultados teóricos y experimentales en substratos de alta y Baja Resistividad con SiO2 y SRO. Los métodos propuestos son confiables y cualquiera de ellos puede ser usado para
Resumen en inglés Nowadays Si high Resistivity substrates (Nd<1014 cm-3) are commonly used, especially in optoelectronic integrated circuits. However, standard MOS characterization methods fail to predict correctly the impurity density and the generation life time. This is due to the high resistance in series with the MOS capacitor produced by the high Resistivity of the Si substrate. To overcome this restriction, different characterization methods are proposed. In this work low and high resistive silicon substrates are characterized using new methods. The standard MOS maximum/minimum capacitance method cannot be used to characterize high Resistivity substrates, and then a modification using low/high frequency C-V measurements is proposed. Also, using the Al/SRO/Si structure the impurity density and the lifetime is estimated. The results for both type of substrates and for the different methods are compared. It is shown that the results are similar and any of these methods produce reliable result, but the Al/SRO/Si structure has the advantage that the generation lifetime is easily obtained
Disciplines Física y astronomía,
Ingeniería
Paraules clau: Física de materia condensada,
Ingeniería de materiales,
Ingeniería electrónica,
Estado sólido,
Estructuras MOS,
Silicio,
Resistividad,
Semiconductores
Keyword: Physics and astronomy,
Engineering,
Condensed matter physics,
Physics,
Electronic engineering,
Materials engineering,
Solid state,
MOS structures,
Silicon,
Resistivity,
Semiconductors
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