Tunnel hopping current and trap filling in insulating layers

The differential equation of trap filling with detrapping is solved at the case of tunnel hopping current conduction in insulating layers. The time dependent de current at constant field is shown to give the average values of time constants τ of tunnel hopping transitions, trap distances xt, and trap densities Nt. Increasing the field step by step one obtains a raw feature of the energy distribution of trap density above the Fermi level. Observation of two well separated time constants indicates strong interface region trap filling. The derived method is limited by the change from tunnel hopping to band conduction. Die Differentialgleichung des Trapfillings mit Detrapping wird für den Fall der Tunnelhopping-Stromleitung in Isolatorschichten gelöst. Es wird gezeigt, daß sich aus dem zeitabhängigen Gleichstrom bei konstantem Feld die mittleren Werte der Zeitkonstanten τ der Tunnelhopping-Übergänge, der Trapdistanzen xt und der Trapdichten Nt bestimmen lassen. Mit stufenweise ansteigender Feldstärke erhält man ein grobes Bild der Energieverteilung der Trapdichte oberhalb des Ferminiveaus. Die Beobachtung von zwei deutlich unterschiedenen Zeitkonstanten zeigt starkes Trapfilling der Randzone. Die abgeleitete Methode wird durch den Übergang von der Tunnelhopping-Leitung zur Bandleitung begrenzt.