Explain different oxide charges?

 

Explain different oxide charges?

 

Question: With the necessary diagram, write the name of different charges those are trapped at the Si-SiO₂ interface. Also, explain how the charges can be reduced?

or

Question: Explain different oxide charges and explain how the charges can be reduced?

 

Solution:

The Si-SiO₂ interface contains a transition region between crystalline Si and amorphous SiO₂. A charge trapped in the interface can induce a charge of opposite polarity in the underlying silicon, thereby affecting the ideal characteristics of MOS devices.

Si-SiO₂ ইন্টারফেসে crystalline(স্ফটিক) Si এবং amorphous(নিরাকার) SiO₂ এর মধ্যে একটি রূপান্তর অঞ্চল রয়েছে। ইন্টারফেসে আটকে থাকা একটি চার্জ অন্তর্নিহিত সিলিকনের বিপরীত মেরুতার চার্জ তৈরি করতে পারে, যার ফলে MOS ডিভাইসের আদর্শ বৈশিষ্ট্যগুলি প্রভাবিত হয়।

 

Interface trapped charges (Q_it): Results from structural defects related to the oxidation process, metallic impurities, bond-breaking processes. A low-temperature hydrogen annealing (450 C) effectively neutralizes Q_it.

ইন্টারফেসে আটকে থাকা চার্জ (Q_it): অক্সিডেসন প্রক্রিয়া, ধাতব ইমপিউরিটি এবং বন্ধন ভাঙার প্রক্রিয়া সম্পর্কিত কাঠামোগত ত্রুটি থেকে এই তৈরি হয়। কম তাপমাত্রার হাইড্রোজেন অ্যানিলিং (450° C) কার্যকরভাবে Q_itকে নিরপেক্ষ করে।

 

Fixed oxide charge (Q_f): Q_f is usually positively located approximately 30 angstroms of the Si-SiO2 interface and cannot be discharged. Rapid cooling after oxidation results from the low value of Qf; inert ambient annealing also results from low Q_f.

স্থির অক্সাইড চার্জ (Q_f): Q_f সাধারণত ইতিবাচকভাবে Si-SiO₂ ইন্টারফেসের প্রায় 30 অ্যাংস্ট্রোমের মধ্যে থাকে এবং এটিকে ডিসচার্জড করা যায় না।জারণের পর দ্রুত শীতল হওয়ার ফলে Q_f এর মান কম হয়; নিষ্ক্রিয় পরিবেষ্টিত অ্যানিলিং এর ফলেও Q_f কম হয়।

 

Oxide trapped charges (Q_ot): Q_ot may be positive or negative, due to holes or electrons trapped in the bulk SiO2. These charges may result ionizing radiation, avalanche injection, or high currents in the oxide. It may be annealed out by low-temperature treatment.

অক্সাইড আটকে থাকা চার্জ (Q_ot): বাল্ক SiO2 এ আটকে থাকা হোল বা ইলেকট্রনের কারণে এটি তৈরী হয়। Q_ot ইতিবাচক বা নেতিবাচক হতে পারে। এই চার্জগুলি ionizing বিকিরণ, avalanche(হিমবাহ) ইনজেকশন, বা অক্সাইডের উচ্চ কারেন্টের ফলে হতে পারে। এটিকে নিম্ন-তাপমাত্রার মাধ্যমে নির্মূল করা যেতে পারে।

 

Mobile ionic charge (Q_m): Q_m is attributed to alkali ions such as sodium, potassium, and lithium in oxide. Common techniques used to minimize this charge include cleaning the furnace tube in a chlorine ambient and using masking layers such as silicon nitride.

মোবাইল আয়নিক চার্জ (Q_m): Q_m এর জন্য অক্সাইডে সোডিয়াম, পটাসিয়াম এবং লিথিয়ামের মতো ক্ষারীয় আয়নগুলি দায়ী।এই চার্জ কমানোর জন্য ব্যবহৃত সাধারণ কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে ক্লোরিন পরিবেষ্টিত স্থানে চুল্লির নল পরিষ্কার করা এবং সিলিকন নাইট্রাইডের মতো মাস্কিং স্তর ব্যবহার করা।

Explain different oxide charges