Поверхностное рассеяние носителей заряда в инверсионных $n$-каналах Si$-$МОП структур

Измерены температурные и полевые зависимости холловских концентрации $n_{H}$ и подвижности $\mu_{H}$ электронов в инверсионном $n$-канале на поверхности кремния в областях ${n_{H}=10^{8}\div10^{13}\,\text{см}^{-2}}$ и температур ${T=10{-}300}$ K. Исследовались «холловские» Si$-$МОП транзисторы, изготовленные до HCl-технологии на (100) $p$-Si (толщина окисла 1800 Å).
Зависимости $\mu_{H}(n_{H})$ обнаруживают два максимума, обусловленных конкуренцией эффектов экранирования крупномасштабного флуктуационного потенциала (слабая инверсия) или уменьшения парциального вклада рассеяния на заряженных центрах (сильная инверсия) и усиления рассеяния электронов фононами и (или) шероховатостями поверхности.
Зависимости $\mu_{H}(n_{H})$ для области низких температур не описываются теорией слабого ФП: ее применение к экспериментальным данным приводит к заниженным значениям характерного энергетического масштаба ФП $\Delta$ и плотности обусловливающих его заряженных центров $n_{t}$. При ${T<100}$ K заряженные пограничные центры обусловливают дополнительное, резерфордовское, рассеяние электронов, которое выявляется на \glqq фоне» эффектов ФП по зависимости $\mu_{H}(T)$ при концентрациях $n_{H}$, отвечающих сильно экранированному ФП и практическому отсутствию рассеяния на шероховатостях поверхности или фононах.
Концентрация поверхностных рассеивателей (${\simeq2.5\div10^{10}\,\text{см}^{-2}}$) оказывается близкой к концентрации заряженных центров, обусловливающих крупномасштабный ФП (${n_{t}\gtrsim10^{10}\,\text{см}^{-2}}$).
Обнаружена узкая область концентраций (${n_{H}\simeq2\div10^{11}\,\text{см}^{-2}}$), в которой исчезает температурная зависимость mH в широком диапазоне температур ($10{-}100$ K), по-видимому, обусловленная доминирующей ролью рассеяния электронов на заряженных центрах в условиях вырождения электронного газа.