Quina diferència hi ha entre "defectes" i "trampes" en materials semiconductors?


Resposta 1:

Jeff Gruszynski ja va proporcionar una resposta molt bona i detallada a la pregunta. En resum, alguns defectes creen trampes per a electrons o forats, però alguns no. Tot i això, fins i tot que no creen trampes, encara podrien escampar portadors (en la mecànica quàntica, aprenem que alguns potencials poden formar estats lligats, alguns només dispersen electrons).


Resposta 2:

En una superfície de semiconductor / hòstia es troben molts tipus de defectes que es generen com a causa dels processos de fabricació implicats. Tots els defectes que es troben són fosses, raig de poliment, rascades, residus metàl·lics.

Trampes: Les impureses, defectes puntuals, estats de superfície, enllaços en perill i també tensions localitzades poden actuar com a centres d’atrapament en un material semiconductor.


Resposta 3:

Una trampa es refereix específicament al nivell d'energia que existeix en una localitat física anòmala i pot "atrapar" un portador. L’anomalia que provoca la trampa és un defecte d’algun tipus.

Les trampes poden ser poc profundes o profundes, depenent de la profunditat d’energia relativa de l’energia que defineixi bé la trampa. S'anomena "trampa" perquè el pou d'energia pot "capturar" un electró o forat portador.

Els ions contaminants són defectes que creen trampes. Per exemple, ions mòbils de Na +, K + o ions metàl·lics de transició que "envelenen" el silici com Cu. Els defectes es poden "cuinar fabricant" o les matèries primeres utilitzades en la fabricació o poden aparèixer durant l'ús.

Naturalment, teniu defectes en una interfície Si-SiO2 a causa de la discontinuïtat química i de gelosia que necessàriament existeix. Normalment se solen “tapar” amb hidrògens per fer-los inerts, tot i així, els corrents i camps normals poden provocar un "descapotament" que condueix a formar trampes neutres o carregades.

El mode de fallada principal dels MOSFET actuals, Bias Temperatura Inestabilitat (o BTI), és causat per la formació d’aquestes trampes que fan que el voltatge del llindar d’operació del transistor canviï quan les trampes s’omplen de portadors.

Una trampa és l'estructura energètica "implicació" del defecte. Alguns defectes tenen poc o cap impacte en l'estructura energètica, de manera que no tots els defectes necessàriament creen trampes.