Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 9, стр. 917-920

Эффект Франца–Келдыша в структурах кремний–сверхтонкий (3.7 нм) окисел–поликремний

Д. А. Белорусов a, Е. И. Гольдман a, Г. В. Чучева a*

a Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
141190 Фрязино, Московской обл., пл. Введенского, 1, Российская Федерация

* E-mail: gvc@ms.ire.rssi.ru

Поступила в редакцию 02.05.2023
После доработки 02.05.2023
Принята к публикации 25.05.2023

Аннотация

Обнаружено проявление эффекта Франца–Келдыша при освещении непрямым дневным светом структур Al–n+-Si:P–SiО2–(100) n-Si со сверхтонким (3.7 нм) окислом. Показано, что использование подсветки даже при малых полевых напряжениях (до 3 В) приводит к росту туннельного тока через окисел по сравнению с током в условиях темноты на три порядка. Построена модель влияния излучения на процесс туннелирования электронов через сверхтонкий изолирующий слой. Сначала в результате эффекта Франца–Келдыша происходит захват кванта излучения электроном и туннелирование данного носителя заряда через барьер на более высоком, по сравнению с темнотой, уровне. После попадания носителя заряда в полупроводник его энергии хватает для нескольких актов рождения пар электрон–дырка в ходе ударной ионизации кремния.

Список литературы

  1. Zwanenburg F.A., Dzurak A.S., Simmons M.Y. et al. // Rev. Mod. Phys. 2013. V. 85. № 3. P. 961.

  2. Векслер М.И., Грехов И.В., Шулекин А.Ф. // ФТП. 2000. Т. 34. № 7. С. 803.

  3. Ждан А.Г., Чучева Г.В., Гольдман Е.И. // ФТП. 2006. Т. 40. № 2. С. 195.

  4. Гольдман Е.И., Левашов С.А., Чучева Г.В. // ФТП. 2019. Т. 53. № 4. С. 481.

  5. Белорусов Д.А., Гольдман Е.И., Нарышкина В.Г., Чучева Г.В. // ФТП. 2021. Т. 55. № 1. С. 24.

  6. Гольдман Е.И., Левашова А.И., Левашов С.А., Чучева Г.В. // ФТП. 2015. Т. 49. № 4. С. 483.

  7. Гольдман Е.И., Левашов С.А., Нарышкина В.Г., Чучева Г.В. // ФТП. 2017. Т. 51. № 9. С. 1185.

  8. Гольдман Е.И., Кухарская Н.Ф., Левашов С.А., Чучева Г.В. // ФТП. 2019. Т. 53. № 1. С. 46.

  9. Franz W. // Z. Naturforschung. 1958. V. 13a. № 2. P. 484.

  10. Келдыш Л.В. // ЖЭТФ. 1957. Т. 33. № 4. С. 994.

  11. Жёлтиков А.М. // Успехи физ. наук. 2017. Т. 187. № 11. С. 1169.

  12. Гольдман Е.И., Ждан А.Г., Кухарская Н.Ф., Черняев М.В. // ФТП. 2008. Т. 42. № 1. С. 94.

  13. Гольдман Е.И., Чучева Г.В., Шушарин И.А. // ФТП. 2022. Т. 56. № 3. С. 328.

Дополнительные материалы отсутствуют.