Character of SiSiO2 interface states from analysis of the CV term spectra

Abstract

CV-measurements provide term spectra for the SiSiO2 interface up to the band edges. The comparison of a huge amount of data with variations in specimen data and technology allows to describe the general shape of the N(E) distribution. The analysis of the N(E) curve in the neighbourhood of the band edges allows to discriminate different groups of states which make up the continuous N(E) distribution. The results may be understood with dangling bonds and bond distortions as the two groups of “intrinsic” states which are built up by pairs of binding—nonbinding states. A further group of “extrinsic” states with Gaussian distributions exists occasionally and is perhaps connected with impurities. This composition of interface states from groups of the given character allows to understand general properties and technological behaviour of the semiconductor-insulator interface. CV-Messungen liefern Termspektren für die SiSiO2-Grenzfläche bis nahe zu den Bandkanten. Der Vergleich einer sehr groüen Datenmenge mit unterschiedlichen Probendaten und Technologie gestattet, die allgemeine Form der N(E)-Verteilung zu ermitteln. Die Analyse der N(E)-Kurve in der Nachbarschaft der Bandkanten erlaubt, verschiedene Gruppen von Zuständen der kontinuierlichen N(E)-Verteilung zu unterscheiden. Die Ergebnisse lassen sich verstehen mit aufgebrochenen Bindungen und Bindungsverzerrungen als zwei Gruppen von “intrinsischen” Zuständen, die durch Paare von bindender—nichtbindenden Zuständen aufgebaut werden. Oft existiert eine weitere Gruppe von “extrinsischen” Zuständen mit Gauß-Verteilung, die wahrscheinlich von Verunreinigungen herrührt. Dieser Aufbau des Spektrums der Grenzflächenzustände aus Gruppen des angegebenen Charakters erlaubt, die allgemeinen Eigenschaften und das technologische Verhalten der Halbleiter-Isolator-Grenzfläche zu verstehen.