高介电常数的栅极电介质LaAlO3薄膜的性能研究

无机材料学报, 2003, 18(1): 229-232. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2003.01.038

高介电常数的栅极电介质LaAlO3薄膜的性能研究

王东生 ^1, , 于涛 ^2, , 游彪 ^3, , 夏奕东 ^4, , 胡安 ^5, , 刘治国 ^6,

1.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

2.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

3.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

4.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

5.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

6.南京大学固体微结构物理国家重点实验室,南京,210093

基金项目: 国家自然科学基金(19890310)

关键词：栅极电介质材料 , 高介电常数 , LaAlO3薄膜

Properties of High-κ Gate Dielectric LaAlO3 Thin Films

在室温下,采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备了具有高介电常数的LaAlO3薄膜,这是一种新的栅极电介质材料.在高纯O2中经过15min 650℃的高温退火后LaAlO3薄膜仍然不晶化,这种热稳定性有利于减小薄膜的漏电流.本工作研究了LaAlO3薄膜的介电性能,其电容等效氧化物厚度为2.33nm,在外加偏压士1V处的漏电流很低,分别为3.73mA/cm2(+1V处)和5.32×10-4mA/cm2(-1V处),两者相差四个数量级.此结果表明,Pt/LaAlO3/Si结构具有良好的单向导电性能.C-V曲线的滞后电压VH=0.09V,界面态密度的值约为8.35×1011cm-2.研究结果表明,在今后的半导体器件的甚大规模集成(ULSI)中,具有高介电常数的LaAlO3薄膜将会是一种极有希望的栅极电介质材料.

参考文献

[1]	The National Technology Roadmap for Semiconductors, 3rd edition, Semiconductor Industry Association, San Jose, CA, 1997.
[2]	Hubbard K J, Schlom D G. J. Mater. Res., 1996, 11 (11): 2757-2776.
[3]	Temple D, Reisman A. J. Electron. Mater., 1990, 19 (9): 995-1002.
[4]	Kwo J, Hong M, Kortan A R, et al. Appl. Phys. Lett., 2000, 77 (1): 130-132.
[5]	Hwang C S, Kim H J. J. Mater. Res., 1993, 8 (6): 1361-1367.
[6]	Lee B H, Kang L, Nieh R, et al. Appl. Phys. Lett., 2000, 76 (14): 1926-1928.
[7]	Lee A E, Platt C E, Burch J F, et al. Appl. Phys. Lett., 1990, 57 (19): 2019-2021.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网