Influence des états d'interface et de la température sur l'inefficacité de transfert des dispositifs à transfert de charge en surface SCCD

(Reçu le 28 février 1994, révisé le 26 mai 1994, accepté le 6 juillet 1994)

Abstract
Two phenomena are on the degradation base of the charge transfer inefficiency in the C.C.D. devices : the incomplet transfer of the free charges because of the insuffisance of the transfer time and the charge trapping by the interface state, whose effect is negligible at high frequencies. The aim of this paper is the transfer inefficiency analyze on the absence and presence of interface states. The charges transfer from a potential well to another, is described by a nonlinear differential equation, that introduces all the transfer major mechanisms : self-induced drift , fringing field drift , the thermal diffusion and the recombination-generation phenomenon at the interface described by Shockley-Read-Hall. The numerical method proposed for this equation resolution is based on the implicit fined difference method, which leads to a discretized system of equations, which we solve by using the algorithm Gauss by elimination. In the last stage, we shall discuss the temperature influence on the transfer inefficiency, while introducing in the differential equation all the parameter expressions dependent on the temperature (captor cross section , thermal velocity , acceptor density , conduction band density of states and the surface mobility of electrons ).

Résumé
La dégradation de l'inefficacité de transfert dans les dispositifs à transfert de charge " CCD " est liée principalement à l'insuffisance du temps de transfert, et au piégeage de charges par les états d'interface dont l'effet est négligeable en hautes fréquences. Le but de cet article est de montrer l'influence des états d'interface et de la température sur l'inefficacité de transfert. Pour cela nous avons résolu l'équation différentielle non linéaire qui décrit le transfert de charge d'un puits à un autre en introduisant le champ self-induit, le champ de bord, la diffusion thermique et le phénomène de recombinaison-génération au niveau de la surface décrit par Shockley-Read-Hall. La méthode numérique proposée pour la résolution de cette équation est basée sur la méthode des différences finies implicite qui conduit à un système d'équations discrétisé qu'on résoud à l'aide de l'algorithme de Gauss par élimination. Quant à l'influence de la température sur l'inefficacité de transfert nous avons introduit dans l'équation différentielle toutes les expressions des paramètres dépendant de la température (section de capture , vitesse thermique , densité d'état , densité des accepteurs et la mobilité des électrons ).