最後更新:2026年10月8日基礎概念半導體物理・晶體基礎中國大陸:陷阱(载流子陷阱)

陷阱(載子陷阱)是什麼

Carrier Trap

陷阱(載子陷阱)是由晶體缺陷、雜質或介面能態在能隙中形成、會暫時捕獲電子或電洞的能階。由於會反覆捕獲與釋放載子,因而造成臨界電壓變動、雜訊與響應延遲。另一方面,非揮發性記憶體則刻意以陷阱捕獲電荷來儲存資料。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

陷阱(載子陷阱)是由半導體的晶體缺陷、雜質或介面能態等在能隙中形成、會暫時捕獲電子或電洞的能階。陷阱會反覆捕獲與釋放載子,因此對元件特性影響很大。

陷阱會成為復合中心而縮短載子壽命,也會造成臨界電壓變動與漏電流。另一方面,積極利用此電荷捕獲特性的是電荷捕捉型快閃記憶體(3D NAND),在陷阱能階中儲存電子以記憶資料。降低介面陷阱是提升可靠度的關鍵。

陷阱由晶體缺陷、晶格紊亂、與氧化膜的介面(介面能態)、重金屬等雜質所產生,會在能隙中央附近形成深能階。被陷阱捕獲的載子會在一段時間後釋放,因此成為響應延遲與特性變異的原因。

其不良影響包括:成為復合中心而縮短載子壽命、使 MOSFET 的臨界電壓變動、增加漏電流等。另一方面,積極利用陷阱電荷儲存的是電荷捕捉型快閃記憶體(3D NAND 的主流),在 SiN 膜的陷阱中儲存電子以記憶資料。

陷阱(載子陷阱)的常見問題

陷阱(載子陷阱)是什麼?
晶體缺陷・雜質・介面能態等在能隙中形成的能階,會暫時捕獲並釋放電子或電洞。它是復合中心與臨界電壓變動的成因。
陷阱對元件有哪些不良影響?
會導致載子壽命降低、MOSFET 臨界電壓變動、漏電流增加等。降低介面陷阱是提升可靠度的重要課題。
有利用陷阱的元件嗎?
電荷捕捉型快閃記憶體(3D NAND)是代表例。藉由在氮化矽膜中的陷阱能階儲存電子來記憶資料。

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