在Si/SiO2接口的单个陷的空间解析随机电报波动
Megan Cowie1, Procopios C Constantinou2, Neil J Curson2,3
1Department of Physics, McGill University, Montréal, QC H3A 2T8, Canada.
概括
我们在/二氧化 (Si/SiO2) 接口上空间解析了随机电报噪声. 界面陷中的这些波动会影响纳米级半导体设备和量子计算.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- /二氧化 (Si/SiO2) 接口对于半导体设备的性能至关重要.
- 在这个接口的随机电报噪声 (RTN) 源于电荷波动.
- 了解RTN对于提高设备可靠性和探索量子技术至关重要.
研究的目的:
- 在Si/SiO2接口上空间解析和描述随机电报噪声.
- 调查二态波动的性质及其对设备参数的影响.
- 了解纳米级半导体设备中的噪声来源.
主要方法:
- 使用静电力显微镜 (EFM) 进行高分辨率的噪声空间映射.
- 分析两种状态波动的偏差依赖率和幅度.
- 将载体数量和移动性波动与界面陷动态相关联.
主要成果:
- 证明RTN位于特定的界面陷.
- 观察到这些陷的偏差依赖的切换速率和幅度.
- 确定相关的运营商号码和移动性波动.
- 标志着一种功率光谱趋势,归因于一组缺陷波动.
- 揭示了复杂的切换动态,涉及缓慢 (秒) 和快速 (纳秒) 的过程.
结论:
- 在Si/SiO2接口的个别缺陷波动显著损害纳米级半导体设备的性能和可靠性.
- 这些波动是未来基于半导体的量子传感器和计算机的主要噪音来源.
- 观察到的动态表明速度的复杂相互作用,包括快速切换事件中的能量损失机制.
