Численное решение уравнения Пуассона в кремниевой n-i-p-наноструктуре с учетом поверхностных состояний
DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-93-98
DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-93-98
Аннотация: Актуальность. В последнее время достаточно широкое распространение получили n-i-p-наноструктуры в составе современных электронных приборов. Поверхностные электронные состояния влияют на распределение носителей заряда в объеме кремниевой n-i-p-наноструктуры с диффузионным распределением доноров и акцепторов, что изменяет свойства полупроводниковых приборов. Этот эффект изучен не полностью. Цель исследования. Анализ влияния плотности поверхностного заряда на распределения концентрации электронов, дырок и их дрейфовой скорости в n-i-p-наноструктуре. Методы. Для моделирования изменения концентрации носителей заряда, зависящей от потенциала электрического поля, использован метод численного решения уравнения Пуассона с учетом поверхностных состояний. Научная новизна. Получены принципиально новые знания о влиянии поверхностных состояний на область пространственного заряда кремниевой n-i-p-наноструктуры. Результаты. Показано, что поверхностные состояния создают область пространственного заряда, в которой уменьшаются разность электрического потенциала на границах структуры и концентрация основных носителей заряда. Поэтому электрическая проводимость поверхностной области оказывается меньше, чем в легированном слое. Дрейфовая скорость термолизованных носителей заряда меняет знак на противоположный в поверхностной области. Уменьшение плотности поверхностных состояний до 10^{16} м^{−2} практически устраняет эти эффекты. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы в полупроводниковой наноэлектронике для совершенствования известных и создания новых приборов.
Ключевые слова: n-i-p-наноструктура, потенциал электрического поля, поверхностные состояния, электроны, дырки, кремний, дрейфовая скорость
Библиография статьи:
Богатов Н. М. Численное решение уравнения Пуассона в кремниевой n-i-p-наноструктуре с учетом поверхностных состояний / Н. М. Богатов [и др.] // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 93–98. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-93-98
Авторы и правообладатели: