聂祥龙
,
马大衍
,
徐可为
稀有金属材料与工程
采用原子层沉积(ALD)的方法,选择四二乙基氨基铪(TDEAH)和水作为反应前驱体,在p型(100)单晶硅衬底上制备了HfO2高介电质薄膜.系统研究了前驱体流量、反应气压、反应温度等工艺参数对HfO2薄膜生长质量的影响.通过工艺调控,发现存在两种薄膜生长模式:类CVD(化学气相沉积)生长模式和ALD生长模式.发现薄膜的生长模式主要依赖于制各工艺参量:脉冲参量M和冲洗参量Q,通过优化工艺参数,可实现薄膜生长由类CVD生长模式向ALD生长模式的转变,并获得了0.1 nm/周次的最优薄膜生长速率.同时,薄膜微结构与表面形貌的表征结果表明:薄膜的非晶晶态转变受温度和膜厚两个因素共同控制.
关键词:
高介电质薄膜
,
HfO2
,
原子层沉积
,
生长行为
徐大朋
,
万里
,
程新红
,
何大伟
,
宋朝瑞
,
俞跃辉
,
沈达身
稀有金属材料与工程
研究了阻挡层Al2O3对应变SiGe上HfO2薄膜的热稳定性和电学可靠性的影响.高分辨透射电镜(HRTEM)像表明,阻挡层使HfO2在700℃温度下退火后仍然是非晶的.散能X射线谱(EDS)分析表明,阻挡层抑制了Si原子在HfO2薄膜中的扩散.X射线光电子谱(XPS)测试表明,阻挡层抑制了界面处HfSiO和GeO的x生长.电学测试分析说明,带有阻挡层的MIS电容的电学性能得到提高,包括60Coγ射线辐射后较高的电容密度、较低的缺陷密度、以及较小的平带电压漂移.
关键词:
HfO2
,
Al2O3
,
60Coγ射线辐射
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
魏春城
,
田贵山
,
孟凡涛
,
冯柳
硅酸盐通报
本文采用碳热还原法,在氩气气氛下1750 ℃保温1 h制备出HfB2粉体,反应物HfO2、B2O3和C的物质的量比为1∶ 1∶ 10,其中HfO2以凝胶形式加入, HfO2凝胶通过NaBH4滴定HfCl4溶液制备,C分别以活性炭和碳纤维形式加入,聚乙二醇(PEG)作分散剂,乙醇作为混合介质.用XRD、SEM和EDS分析方法对所得粉体进行了表征.结果表明:用活性炭作为还原剂制备HfB2,颗粒细小,均匀,平均粒径5 μm,粒子为球形;用碳纤维作为还原剂制备HfB2,由于碳纤维活性差,反应不彻底,且碳纤维对颗粒形貌无影响.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
HfO2
,
HfB2
,
碳热还原
张妮
,
常桥稳
,
余尧
,
叶青松
,
谌喜珠
,
刘伟平
,
陈加林
材料导报
HfO2薄膜是一种新兴的薄膜材料,在耐高温保护涂层、微电子、催化等领域有着非常重要的应用.HfO2薄膜优异的性能及广阔的应用前景已经引起人们极大的关注.介绍了MOCVD法制备HfO2薄膜前驱体的研究进展和现状,着重讨论了MOCVD工艺中各类前驱体的优缺点,概述了目前研究的热点和进一步研究的方向.最后得出结论:目前使用较多的β二酮类铪配合物自身存在许多不利于MOCVD工艺的缺点,因此混合配体的铪配合物成为进一步研究的焦点.
关键词:
HfO2
,
薄膜
,
前驱体
,
MOCVD
王韧
,
陈勇
材料导报
随着微电子技术的不断发展,MOSFET的特征尺寸已缩小至100nm以下,SiO2作为栅介质材料已不能满足技术发展的需求,因此必须寻求一种新型高K的介质材料来取代SiO2.当今普遍认为Hf基栅介质材料是最有希望取代SiO2而成为下一代MOSFET的栅介质材料.综述了高K栅介质材料的意义、Hf基高K栅介质材料的最新研究进展和Hf基高K栅介质材料在克服自身缺陷时使用的一些技术;介绍了一款由Hf基高K介质材料作为栅绝缘层制作的MOSFET.
关键词:
高介电常数
,
栅介质材料
,
HfO2
,
HfSiON
,
层叠结构
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
余涛
,
吴雪梅
,
诸葛兰剑
,
葛水兵
材料导报
论述了45～32nm技术节点下高K材料取代SiO2的必要性和基本要求,综述了高K栅介质中极具代表性的Hf基材料.研究表明,向HfO2中分别掺杂Al、si、Ta、N等形成的复合Hf基高K栅介质材料具备较Hfo2更加优异的物理结构、晶化温度、热力学稳定性以及电学特性,但与此同时也存在如何优化掺杂量、沟道载流子迁移率下降以及中间层引起的界面退化等难题.针对这些挑战,探讨了新型"堆垛结构"和引起载流子迁移率下降的物理机制,展望了高K材料在未来先进COMS器件中的应用.
关键词:
高K栅介质
,
HfO2
,
Hf基高K栅介质材料
,
MOSFET器件
贺中亮
,
谈国强
,
苗鸿雁
,
刘剑
材料导报
利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长有机硅烷单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出立方型的HfO2晶态薄膜,薄膜表面均一.
关键词:
薄膜
,
自组装单层膜
,
HfO2
谈国强
,
贺中亮
,
苗鸿雁
,
刘剑
,
夏傲
稀有金属材料与工程
以硫酸铪和盐酸为原料,采用液相自组装技术,以十八烷基三氯硅烷(OTS)为模板制各了二氧化铪晶态薄膜.通过表面接触角测试仪观察有机层表面接触角变化,探讨了前驱液pH值.薄膜沉积温度和煅烧温度对HfO2薄膜的影响.通过XRD、SEM等测试手段对HfO2薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,结果表明:利用自组装技术在500℃热处理后成功制备出了立方相HfO2晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃,HCl浓度为0.3 mol/L时,HfO2薄膜表面均匀致密,生长良好.
关键词:
OTS-SAMs
,
HfO2
,
薄膜
