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Er2O3栅介质积累端电容频率色散效应的研究

姚博 , 方泽波 , 朱燕艳 , 陈圣 , 李海蓉

功能材料

采用分子束外延（MBE）方法在Si（001）衬底上生长了Er2O3薄膜。高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）测试显示Er2O3薄膜保持了在衬底上完好的外延,样品为均匀的单晶结构。将单晶Er2O3薄膜制备成MOS结构并对其做电容-电压（C-V）测试时,发现样品在高频时积累端电容出现了很大程度的频率色散现象。为了解释这种现象,提出了样品中存在缺氧层的结构模型。对该模型等效电路阻抗表达式推导得到了电容-频率方程,并将此方程与实验数据进行拟合,得到的图形、变量参数表明,未完全氧化的插入层是高频MOS C-V测试出现频率色散现象的主要原因。因此认为要消除Er2O3栅介质积累端的频率色散效应,需要尽量减少或避免缺氧层的形成。

关键词: Er2O3 , 高频C-V测试 , 高k栅介质 , 频率色散

ZnO∶Tb透明导电薄膜的制备及其特性研究

方泽波 , 朋兴平 , 谭永胜 , 何志巍 , 王印月

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.014

用RF磁控反应共溅射法在Si(111)衬底上制备出了铽 (Tb) 掺杂的ZnO透明导电薄膜.研究了溅射中Tb掺杂量对ZnO薄膜的结构、电学和光学特性的影响.结果表明,在最佳沉积条件下我们制备出了具有良好c轴取向,电阻率降低到9.34×10-4 Ω·cm,且可见光段(400～800 nm)平均透过率大于80%的ZnO∶Tb新型透明导电材料.

关键词: ZnO , RF溅射 , 透明导电薄膜

非晶Er₂O₃高 k栅介质薄膜的制备及结构特性研究

方泽波 , 谭永胜 , 朱燕艳 , 陈圣 , 蒋最敏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00357

采用高真空反应蒸发法在未加热的p型Si(100)衬底上实现了非晶Er₂O₃高k栅介质薄膜的生长. 俄歇电子能谱证实薄膜组分符合化学剂量比. X射线衍射、反射式高能电子衍射和高分辨透射电子显微镜测量表明, 不但原位沉积的薄膜是非晶结构, 而且高真空700℃退火30min后样品仍保持了良好的非晶稳定性. 原子力显微镜检测显示高真空退火有利于改善薄膜的表面形貌. 退火后, Er₂O₃薄膜获得了平整的表面. 电容-电压测试得到薄膜的有效介电常数为12.6, EOT为1.4nm, 在1MV/cm时漏电流密度为8×10^-4A/cm². 这些特征表明非晶Er₂O₃薄膜是一种较好的高k栅介质候选材料.

关键词: 高k栅介质 , Er₂O₃ , reactive evaporation

非晶Er2O3高k栅介质薄膜的制备及结构特性研究

方泽波 , 谭永胜 , 朱燕艳 , 陈圣 , 蒋最敏

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.031

采用高真空反应蒸发法在未加热的P型Si(100)衬底上实现了非晶Er2O3高k栅介质薄膜的生长.俄歇电子能谱证实薄膜组分符合化学剂量比. X射线衍射、反射式高能电子衍射和高分辨透射电子显微镜测量表明,不但原位沉积的薄膜足非晶结构,而且高真空700℃退火30min后样品仍保持了良好的非晶稳定性.原子力显微镜检测显示高真空退火有利于改善薄膜的表面形貌.退火后,Er2O3薄膜获得了平整的表面.电容.电压测试得到薄膜的有效介电常数为12.6,EOT为1.4nm,在1MV/cm时漏电流密度为8×10-4A/cm2.这些特征表明非晶Er2O3薄膜是一种较好的高k栅介质候选材料.

关键词: 高k栅介质 , Er2O3薄膜 , 反应蒸发

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