Stoßionisation



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Stoßionisation

Unter Stoßionisation versteht man die Freisetzung eines gebundenen Elektrons, das einem Atomrumpf aufgrund einer Kollision mit einem hochenergetischen Elektrons weggeschlagen wird. Die physikalischen Grundlagen dieses Prozesses sind in [81] zusammengefaßt. Dabei werden zwei neue Ladungsträger erzeugt, das freigesetzte Elektron sowie das Loch, das im Valenzband frei beweglich ist. Dadurch wird die Anzahl an neuen Ladungsträgern vervielfacht und führt zu einem nicht zu vernachlässigenden Beitrag der Hochenergieverteilung. In dem verwendeten Simulationsprogramm können Sekundärelektronen wahlweise mitberücksichtigt oder vernachlässigt werden.

Die Streurate wird phänomenologisch behandelt. Ab einer Schwellenenergie , die im allgemeinen der Energielücke von Valenz- und Leitfähigkeitsband entspricht, tritt eine quadratische Abhängigkeit von der Energie auf. Als Vorfaktor geht die Streurate für optische Phononen ein,

 

wobei ein freier Parameter ist, der an die experimentellen Daten angepaßt worden ist und gleich 0.57 ist [82].

 

Der Einfluß der Bandstruktur verschiedener Materialien wird in [57][66][83] untersucht. Eine numerische Beschreibung dieses Effekts zur Inkludierung in einem Monte-Carlo-Programm wird in [84] vorgestellt. Der umgekehrte Fall, Auger-Rekombination, nämlich daß ein Elektron in einen gebundenen Zustand übergeht, wird nicht berücksichtigt. Abschließend kann gesagt werden, daß Stoßionisation entscheidenden Einfluß auf das Rauschen eines Bauteils hat und zu einer starken Erhöhung des Drain-Stromes führen kann.



Martin Stiftinger
Mon Aug 7 18:44:55 MET DST 1995