ELECTRONIC PROPERTIES OF Si-INVERSION LAYER WITH MODULATED BAND STRUCTURE INDUCED BY PERIODIC ELECTRON BEAM IRRADIATION OF GATE OXIDE

Résumé
Nous présentons une analyse des propriétés électriques d'une couche d'inversion dont le potentiel électrostatique est modulé en amplitude grâce à l'irradiation de l'oxyde de grille par un faisceau d'électrons. L'irradiation a été effectuée suivant un réseau parallèle ou perpendiculaire au courant avec des pas différents. L'étude de la conduction dans ces structures de type réseaux de surface est faite à partir de l'étude des tensions seuil et de la mobilité entre 4.2 K et 300 K. L'interprétation est basée sur l'existence d'une queue de densité d'états et permet une approche quantitative des systèmes 2D modulés ou désordonnés.

Abstract
We report on electrical properties of a modulated potential of a MOS inversion layer. Lines oriented parallel and perpendicular to the current flow have been grated by using periodic electron beam irradiation of the gate oxide. Structures of different periodicity and dose have been made to study the electronic properties of the 2D electron gas. The modulation of the charge density inside the gate oxide leads to a modulation of the band structure near the Si-SiO₂ interface. As a result, the electronic density in the channel is periodically varying and can be controlled by the gate voltage. Therefore the density of states must be modified to account for the spatial distribution of potential and this leads to an apparent tail in the states distribution. We interpret the experimental results using a model based on modulation of the inplane potential and on the existence of an energetic conduction threshold.