МНОП - транзистор     

 Величина порогового напряжения определяется 
 уравнением 
 Для изменения Vт необходимо :
   1.Изменить легирование подложки Nа,для измене-
      ния объемного положения уровня Ферми, разно-
      сти работ выхода и заряда акцепторов в 
      области обеднения.
   2.Изменить плотность поверхностных состояний Nss.
   3.Изменить встроенный в диэлектрик заряд Qох.
   4.Изменить напряжение смещения канал-подложка 
      Vss, для изменения заряда акцепторов в слое 
       обеднения. 

 Таким образом, для реализации энергонезависимого
 репрограммируемого полупроводникового запоми-
 нающего устройстваа(РПЗУ)необходим МДП-тран-
 зистор,в котором обратимым образом было бы 
 возможно изменять пороговое напряжение Vт за счет
 изменения встроенного в диэлектрик заряда Qох.
 Наиболее распостраненными РПЗУ, в которых реали-
 зован этот принцип,являются РПЗУ на основе полевых
 транзисторов со структурой металл- нитрид-окисел-
 полупроводник [МНОП-транзисторы](рис-"а") и на 
 основе полевых транзисторов с плавающим затвором 
 (рис-"б"). 
          
 В МНОП ПТ в качестве подзатворного диэлектрика 
 используется двухслойное покрытие. В качестве первого
 диэлектрика используется туннельно прозрачный слой
 (dох< 50)А двуокиси кремния.В качестве второго диэ-
 лектрика используется толстый (d~1000 A) слой нитрида 
 кремния.Нитрид кремния имеет глубокие ловушки в 
 запрещенной зоне и значения диэлектрической 
 постоянной в два раза более высокое,чем диэлек-
 трическая постоянная двуокиси кремния.Ширина
 запрещенной зоны нитрида меньше,чем ширина 
 запрещенной зоны окисла.
           
 а)Напряжение на затворе равно нулю, ловушки не 
 заполнены;б)Запись информационного заряда;
 в)стирание информационного заряда.

 При подаче импульса положительного напряжения 
 +Vgs на затвор вследствие разницы в величинах 
 диэлектрических постоянных окисла и нитрида в 
 окисле возникает сильное электрическое поле.Это поле
 вызывает туннельную инжекцию электронов из полу-
 проводника через окисел в нитрид(рис "б").Инжекти-
 руемые электроны захватываются на глубине уровня
 ловушек в запрещенной зоне нитрида кремния, 
 обуславливая отрицательный по знаку встроенный в 
 диэлектрик заряд.После снятия напряжения с затвора
 инжектируемый заряд длительное время хранится в 
 ловушечных центрах,что соответ. существованию 
 встроенного инверсионного канала.
 При подаче импульса отрицательного напряжения-Vgs
 на затвор происходит туннелирование электронов с 
 ловушек в нитриде кремния в зону проводимости
 полупроводника (рис "в").При снятии напряжения с 
 затвора зонная диаграмма МНОП-структуры снова имеет
 вид,как на рис "а",и инверсионный канал исчезает.
 Оценим величину инжектируемого заряда,необходимую
 для переключения  МНОП-транзистора.Пусть величина
  dVт=10 В, d=1000A :
                 
 Подставив численные значения,получаем что dNox~3E+10
 1/cm-2.Считая,что захват идет в энергетический интервал
 1 эВ в запрещенной  зоне нитрида и в слой толщиной 
 100 А,получаем,что энергетическая плотность объемных
 ловушек Nt в нитриде должны быть порядка 
 2E+18 1/см-3*эВ.
Далее...