Effect of quantum confinement on the defect-induced localized levels in 4H-SiC(0001)/SiO2 systems
Effect of quantum confinement on the defect-induced localized levels in 4H-SiC(0001)/SiO2 systems
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量子限制对 4H-SiC(0001)/SiO2 体系中缺陷引起的局域能级的影响
DOI：
10.1063/5.0013240
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发表时间：
2020
影响因子：
3.2
通讯作者：
T. Kimoto
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
K. Ito;T. Kobayashi;T. Kimoto
通过数值计算再现了碳化硅（SiC）金属氧化物半导体（MOS）场效应晶体管（MOSFET）的实验电流-电压特性，确定了SiC MOS结构导带边附近的界面态密度分布。在计算中，通过求解Poisson方程和Schr dinger方程分别计算了反型层中的势分布和能量子带.我们证明，MOSFET的栅极特性很好地描述了考虑的界面态是由自由电子态密度的波动在一个二维系统。这些分布几乎唯一地由氧化物形成过程（如氧化或界面氮化）决定，并且与受主浓度无关（）。
We determined the interface state density () distributions in the vicinity of the conduction band edge in silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor (MOS) structures by reproducing the experimental current-voltage characteristics of MOS field effect transistors (MOSFETs) with numerical calculations. In the calculation, potential distributions and energy sub-bands in the inversion layer were calculated by solving Poisson and Schr\"{o}dinger equations, respectively. We demonstrate that gate characteristics of the MOSFETs are well described by considering that the interface states are caused by fluctuation of free-electron density of states in a two-dimensional system. Thedistributions are almost uniquely determined by the oxide formation process (as oxidation or interface nitridation) and independent of the acceptor concentration ().
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