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Verification of Charge Transfer in Metal-Insulator-Oxide Semiconductor Diodes via Defect Engineering of Insulator

机译：通过绝缘子的缺陷工程验证金属-绝缘体-氧化物半导体二极管中的电荷转移

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In a MIS (Metal/Insulator/Semiconductor) structure consisting of two terminals, a systematic analysis of the electrical charge transport mechanism through an insulator is essential for advanced electronic application devices such as next-generation memories based on resistance differences. Herein, we have verified the charge transfer phenomenon in MIOS (Metal/Insulator/Oxide Semiconductor) diodes through a defect engineering of the insulator. By selectively generating the oxygen vacancies in the insulator (Al2O3), the MIOS diode rectification of the P++-Si anode/Al2O3/IGZO cathode reached 107 at 1.8 V and considerably suppressed the leakage current. Studying the current-voltage characteristics of MIOS diodes shows that the charge carrier transport mechanism can vary depending on the defect density as well as the difference between the CBM (conduction band minimum) of the semiconductor and the oxygen vacancy energy level of the insulator.
机译：在由两个端子组成的MIS（金属/绝缘体/半导体）结构中，通过绝缘体对电荷传输机制的系统分析对于先进的电子应用设备（例如基于电阻差异的下一代存储器）至关重要。在这里，我们已经通过绝缘体的缺陷工程验证了MIOS（金属/绝缘体/氧化物半导体）二极管中的电荷转移现象。通过选择性地在绝缘体（Al2O3）中产生氧空位，P ++ -Si阳极/ Al2O3 / IGZO阴极的MIOS二极管整流在1.8 V时达到10 7 并大大抑制了泄漏电流。研究MIOS二极管的电流-电压特性表明，电荷载流子传输机制会根据缺陷密度以及半导体的CBM（最小导带）与绝缘子的氧空位能级之间的差异而变化。

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