杂质不完全离化对MISiC气体传感器的影响.pdfVIP

2010年 第29卷 第9期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 67 杂质不完全离化对 MISiC气体传感器的影响 王 巍 ，代作海 ，王晓磊 ，唐政维 ，徐 洋 ，王 平 (1．重庆邮电大学光电工程车院。重庆400065；2．重庆邮电大学自动化学院，重庆400065) 摘 要 ：研究了杂质不完全离化对金属一绝缘体一碳化硅(MISiC)传感器性能的影响。考虑到Pool—Frenkel 效应和外加电场的作用，建立了MISiC器件空间电荷区泊松方程。运用准中性近似，对所建立的泊松方程 进行数值计算，得到了空间电荷区的电势分布，进而得到MISiC传感器的，．与C—V特性。实验结果表明： 室温下SiC器件中杂质不完全离化，随着温度的升高，杂质离化率增大。在外加电场的作用下，杂质的离 化率增加，并最终导致 MISiC器件 ，- 与C—V曲线的移动。 关键词：金属一绝缘体一碳化硅；杂质离化；泊松方程 ；Pool-Frenkel效应；气体传感器 中图分类号：TN384 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2010)09-0067--03 Influenceofdopantincompleteionizationon M ISiC gassensor WANGWei，DAIZuo—hai，WANG Xiao—lei，TANG Zheng—wei，XU Yang ，WANG Ping (1．CollegeofElectronicsEngineering，ChongqingUniversityofP0stsandT Chongqing400065，China； 2．SchoolofAutomation，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China) Abstract：Theinfluenceofincompleteionizationoncharacteristicsofmetal—insulator—SiC(MISiC)gassensoris studied．Possion’SequationinspacechargeregionofMISiCdevicesisbuiltupbytakingPool—Frenkeleffectand electricfieldintoaccount．ThepotentialdistributionofMISiCiSachievedbythenumericalsolutionofthePossion’ Sequation，thentheI-VandC—VcharacteristicsofMISiCgassensorarealsogot．Theresultsshow thatthedopant inSiCcan’tbecompletelyionizedatroom temperaturenadtheionized ratiowillbeincreased astemperature rises．Inaddition，theionizedratiowillbeincreasedwhentheelectricfieldexists，whicheventuallycausestheshift ofthedevice’SI-VandC—Vcharacteristicscurve． Keywords：metal—insulator·SiC(MISiC)；dopantionization；Possion’Sequation；Pool-Frenkeleffect；gassen— Snr 0 引 言 人 的研究表明：杂质不完全离化会引起 SiCMOS结 构的 金属一绝缘体一碳化硅 (metal—insul