МДП-СТРУКТУ́РА

МДП-СТРУКТУ́РА (струк­ту­ра ме­талл–ди­элек­трик–по­лу­про­вод­ник), упо­ря­до­чен­ная со­во­куп­ность тон­ких (ме­нее 1 мкм) сло­ёв ме­тал­ла и ди­элек­три­ка, на­не­сён­ных на по­лу­про­вод­ни­ко­вую пла­сти­ну. При­ме­ня­ет­ся для соз­да­ния МДП-тран­зи­сто­ров, МДП-кон­ден­са­то­ров, при­бо­ров с за­ря­до­вой свя­зью, эле­мен­тов па­мя­ти ЭВМ и др. Ос­но­вой для МДП-с. мо­гут слу­жить разл. ПП, од­на­ко наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли струк­ту­ры на мо­но­кри­стал­лич. крем­нии ($\ce{Si}$).

В ка­че­ст­ве ди­элек­три­ка обыч­но ис­поль­зу­ют: ди­ок­сид крем­ния ($\ce{SiO2}$) – МОП-струк­ту­ра (струк­ту­ра ме­талл–ок­сид–по­лу­про­вод­ник) или нит­рид крем­ния ($\ce{Si3N4}$), ок­сид алю­ми­ния ($\ce{Al2O3}$) и др. ди­элек­три­ки в со­че­та­нии с $\ce{SiO2}$, напр. двух­слой­ный ди­элек­трик ($\ce{SiO2–Si3N4}$) – МНОП-струк­ту­ра (струк­ту­ра ме­талл–ни­т­рид–ок­сид–по­лу­про­вод­ник). Слой ди­элек­три­ка на по­верх­но­сти пла­сти­ны соз­да­ёт­ся ли­бо оса­ж­де­ни­ем, ли­бо тер­мич. или анод­ным ок­си­ди­ро­ва­ни­ем по­верх­но­ст­но­го слоя са­мой пла­сти­ны. Ме­тал­лич. слои на­но­сят гл. обр. оса­ж­де­ни­ем в ва­куу­ме; ис­поль­зу­ют­ся $\ce{Al, Mo}$ и др. ме­тал­лы, а в тех­но­ло­гии МДП-ин­те­граль­ных схем – ле­ги­ро­ван­ный по­ли­кри­стал­лич. $\ce{Si}$ (его элек­тро­про­вод­ность при­мер­но в 10 раз мень­ше, чем у $\ce{Mo}$). Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны МОП-струк­ту­ры на крем­нии со сло­ем $\ce{SiO2}$, по­лу­чен­ным тер­мич. окис­ле­ни­ем $\ce{Si}$. При соз­да­нии МОП-струк­ту­ры на ос­но­ве др. ПП-ма­те­риа­лов (напр., $\ce{GaAs, InP}$) сна­ча­ла фор­ми­ру­ет­ся элек­трич. под­слой (напр., $\ce{Ga2O3}$) по­сред­ст­вом анод­но­го ок­си­ди­ро­ва­ния ПП, а за­тем по­верх под­слоя на­но­сят с по­мощью пи­ро­ли­за крем­ний­ор­га­нич. со­еди­не­ний или др. спо­со­бом слой $\ce{SiO2}$. На ос­но­ве МОП-струк­тур из­го­тов­ля­ют по­ле­вые (уни­по­ляр­ные) тран­зи­сто­ры с изо­ли­ро­ван­ным за­тво­ром, МОП-кон­ден­са­то­ры, ин­те­граль­ные схе­мы и др.

В МНОП-струк­ту­рах слой $\ce{SiO2}$ по­кры­ва­ют сло­ем нит­ри­да крем­ния ($\ce{Si3N4}$). В плён­ках $\ce{Si3N}$ ко­эф. диф­фу­зии при­ме­сей на­мно­го ни­же, чем в плён­ках $\ce{SiO2}$, по­это­му слой $\ce{Si3N4}$ за­щи­ща­ет слой $\ce{SiO2}$ и по­зво­ля­ет зна­чи­тель­но умень­шить дрейф объ­ём­но­го за­ря­да в МДП-с. Спе­ци­фич. свой­ст­вом МНОП-струк­ту­ры яв­ля­ет­ся на­ко­п­ле­ние элек­трич. за­ря­да в тон­ком слое $\ce{Si3N4}$ у гра­ни­цы раз­де­ла вслед­ст­вие раз­ли­чия плот­но­стей то­ков про­во­ди­мо­сти в сло­ях $\ce{SiO2}$ и $\ce{Si3N4}$ и за­хва­та но­си­те­лей за­ря­да ло­вуш­ка­ми в объ­ё­ме $\ce{Si3N4}$. МНОП-струк­ту­ры при­ме­ня­ют­ся в осн. для соз­да­ния эле­мен­тов па­мя­ти ЭВМ, со­хра­няю­щих ин­фор­ма­цию при от­клю­че­нии пи­та­ния. Та­кие струк­ту­ры из­го­тов­ля­ют­ся как с тун­нель­но-тон­ким сло­ем $\ce{SiO2}$ тол­щи­ной ме­нее 3 нм (при этом на­ко­п­ле­ние за­ря­да на гра­ни­це раз­де­ла $\ce{Si3N4 – SiO2}$ про­ис­хо­дит за счёт тун­нель­но­го то­ка че­рез слой $\ce{SiO2}$), так и со сло­ем $\ce{SiO2}$ бо­лее 5 нм (на­ко­п­ле­ние за­ря­дов на гра­ни­це раз­де­ла обу­слов­ле­но то­ком про­во­ди­мо­сти в $\ce{Si3N4}$). По со­во­куп­но­сти свойств МНОП-струк­ту­ра с тун­нель­но-тон­ким сло­ем $\ce{SiO2}$ яв­ля­ет­ся наи­бо­лее со­вер­шен­ной (вре­мя за­пи­си–сти­ра­ния ин­фор­ма­ции со­став­ля­ет 10–100 мс, вре­мя счи­ты­ва­ния – 1–0,2 мкс, вре­мя хра­не­ния ин­фор­ма­ции – до 10 лет, до­пус­ти­мое чис­ло цик­лов пе­ре­за­пи­си – 10⁵–10⁶) и по­лу­чи­ла пре­имущественное рас­про­стра­не­ние.