Abstract
MOS 元件在半導體工業扮演的角色越來越吃重，而決定其性能的一項重要因素就是接面能陷密度（interface trap density）．從六十年代後期開始即有許多人用各種方法研究Si-SiO的接面特性，包括高頻（high frequence）和擬穩態（quasi static）電容測量法Gray和Brown 技術，DLTS，與電導量測法．而其中各種不同的方法對能隙中間（midgap）附近的量測竟有相反的結論，只有電導量測法和擬穩態C －V 技術有相同的結果．DLTS測到的接面能陷訊息也與其它方法大異奇趣－－不論是在數量上或是能量的分佈上．事實上，這許多方法中有些本質上具有相同的誤差源．比方說高頻C －V 法需要對其圖形做微分以分析數據，不幸的是這個微分過程在推導接面能陷密度時會有相當大的誤差．除高頻C －V 外，Gray-Brown技術也需要相同的微分步驟，同樣的也產生許多不小的誤差．就擬穩態C －V 法而言，需要理想C －V 曲線和測量的C －V 曲線，這些曲線還得從累積區（accumulation）量到強反轉區（strong inversion）．每次測量時的偏壓尚不能太大，否則其誤差就更無法容忍了．而且電容測量技術有許多嚴重的限制．基本上，其困難處在於接面能陷電容得從所量到，包括氧化層電容，空乏層電容，和接面能陷電容的測量電容值中分離出來．因為電導僅由接面能陷之捕捉與釋放載子的靜態能量漏損所引起，這項艱鉅的工程不僅不存在於等效並聯電導電路中，而且此電路尚可導致更直接的接面能陷特性．此外由於電導量測法乃對直接測量所得值計算，不曾參考理論曲線，如此一來，理論與實際樣品之間差異所引起的誤差不至於出現，故可提供更高的準確率與可信度高的結果，特別是在接面能陷密度低時，更能發揮所長．在此之前有許多人業已嘗試用各種方法討論控制Si-SiO接面的特性．我們知道Si-SiO接面的形成會有不少的不完整鍵結，諸如SiO ，SiO 之類．這些不完整化學鍵的成因乃由於氧原子無法充份供應．因此若在長氧化層之前即預先置放一些氧原子在矽本體，接近表面的區域，以備不時之需．如此一來，氧原子獲得充份供應，當有助於降低接面能陷密度．