张心强
,
屠海令
,
杜军
,
杨萌萌
,
赵鸿滨
,
杨志民
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.013
以Gd2O3-HfO2( GDH)固溶氧化物作为靶材,采用脉冲激光沉积技术(PLD)在Ge(100)衬底上制备了GDH高k栅介质外延薄膜,其外延生长方式为“cube-on-cube”,GDH薄膜与Ge(100)衬底的取向关系为(100)GDH∥(100)Ge和[110] GDH∥[110]Ge.通过反射式高能电子衍射(RHEED)技术研究了激光烧蚀能量和薄膜沉积温度对薄膜晶体结构的影响,分析了二者与薄膜的取向关系,激光烧蚀能量对薄膜取向影响更为显著.得到较优的GDH外延薄膜沉积工艺为:激光烧蚀能量为3 J·cm-2、薄膜的沉积温度为600℃.用磁控溅射制备了Au/Ti顶电极和Al背电极,其中圆形的Au/Ti电极通过掩膜方法获得,直径为50μm.采用Keithley 4200半导体测试仪对所制备Au/Ti/GDH/Ge/Al 堆栈结构的Ge-MOS原型电容器进行电学特性分析,测试条件为:I-E测试的电场强度0～6MV·cm-1,C-V测试的频率300 kHz～1 MHz,结果表明,厚度为5nm的GDH薄膜具备良好介电性能:k-28,EOT ～0.49 nm,适于22 nm及以下技术节点集成电路的应用.
关键词:
Gd2O3
,
HfO2
,
Ge
,
外延
,
激光脉冲沉积
,
高k
冯丽萍
,
刘正堂
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.02.002
在室温下,采用射频磁控溅射法在p 型Si(111)衬底上制备了HfSiON高k栅介质薄膜.用X射线光电子能谱(XPS)分析了HfSiON薄膜的成分,用掠入射X射线衍射(XRD)检测了薄膜的结构,用高分辨率扫描电子显微镜(HRSEM)、原子力显微镜(AFM)观察了薄膜断面和表面形貌.XRD谱显示,HfSiON薄膜经900℃高温退火处理后仍为非晶态.HRSEM断面和AFM形貌像显示所制备的薄膜具有非常平整的表面,表明薄膜具有优良的热稳定性.电学测试表明,HfSiON薄膜具有较好的介电特性,其介电常数较高为18.9,漏电流密度较低在+1.5V为2.5×10-7 A/cm2.这些特性表明HfSiON薄膜是一种很有希望替代SiO2的新型高k栅介质材料,同时也表明射频磁控溅射法是一种制备HfSiON新型高k栅介质薄膜的有效方法.
关键词:
射频磁控溅射
,
HfSiON薄膜
,
高k
,
栅介质
杨萌萌
,
屠海令
,
张心强
,
熊玉华
,
王小娜
,
杜军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.022
采用磁控共溅射的方法在p-Si(100)衬底上沉积了掺杂和不掺杂CeO2的HfO2薄膜.通过X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜中元素的化学计量比及结合能,制备MOS结构并对漏电流及电容等电学性能进行表征.结果表明,掺入CeO2后,整个体系的氧空位生成能增大,氧空位数目减少,漏电流较纯HfO2下降了一个数量级,满足作为高k材料的要求.
关键词:
CeO2
,
HfO2
,
掺杂
,
氧空位
,
高k
