亚太经合组织gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 1563 - 5031gydF4y2Ba 0882 - 7516gydF4y2Ba Hindawi出版公司gydF4y2Ba 359580年gydF4y2Ba 10.1155 / 2012/359580gydF4y2Ba 359580年gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 的比较研究gydF4y2Ba SiOgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 艾尔gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ,成为超薄界面势垒层硅金属氧化物半导体设备gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba 1、2gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba 托德。W。gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 常gydF4y2Ba 爱德华易gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 微电子研究中心gydF4y2Ba 电子与计算机工程系gydF4y2Ba 德克萨斯大学的gydF4y2Ba 奥斯丁gydF4y2Ba TX 78758gydF4y2Ba 美国gydF4y2Ba utexas.edugydF4y2Ba 2gydF4y2Ba SEMATECHgydF4y2Ba 2706 Montopolis驱动器gydF4y2Ba 奥斯丁gydF4y2Ba TX 78741gydF4y2Ba 美国gydF4y2Ba sematech.orggydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 综合技术学院gydF4y2Ba 工程学院gydF4y2Ba 延世大学gydF4y2Ba 162 - 1 Songdo-donggydF4y2Ba 仁川406 - 840gydF4y2Ba 韩国gydF4y2Ba yonsei.ac.krgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 部门的化学和生物化学gydF4y2Ba 德克萨斯州立大学gydF4y2Ba 601年大学开gydF4y2Ba 圣马科斯gydF4y2Ba TX 78666gydF4y2Ba 美国gydF4y2Ba txstate.edugydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 化学系gydF4y2Ba 78712 UT,奥斯汀,得克萨斯州gydF4y2Ba 美国gydF4y2Ba utexas.edugydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 版权©2012 j . h . Yum et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

在先前的研究中,我们已经表明,氧化铍(同电影增加了原子层沉积(ALD) Si和III-V金属氧化物半导体设备具有良好的电气和物理特性。在本文中,我们比较插入一个超薄的电特性SiO等界面势垒层gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba,或者成为高频振荡器之间gydF4y2Ba2gydF4y2Ba闸极介电层和Si衬底在金属氧化物半导体电容器(MOSCAPs)和n沟道倒置型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。如果MOSCAPs和场效应管同/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈展出性能和可靠性高的特点,包括驱动电流,改善34%略好降低阈下的秋千,有效的电子迁移率增加42%的电场1 MV /厘米,略低氧化等效厚度,减少应激平带电压转变,减少压力引起的泄漏电流,和界面电荷。gydF4y2Ba

 1。介绍gydF4y2Ba

把SiO CMOS缩放gydF4y2Ba2gydF4y2Ba厚度低于1.5海里。对于这些很薄的氧化物,泄漏电流大到令人无法容忍的。减少泄漏电流的一种方法是SiO的替换gydF4y2Ba2gydF4y2Ba通过材料介电常数更高。的主要优势high-k电介质盖尔泄漏达到较低是由于其高物理厚度。也使得它有吸引力的低功率应用程序。由于这些需求,在过去10年,氧化铪(高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)获得了相当大的兴趣作为制造的高介电常数材料互补金属氧化物半导体(CMOS)设备。它有几个有吸引力的特性,如高介电常数,与Si良好的热力学稳定性,以及良好的电气性能(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。不幸的是,其他的一些物理性质如流动性减少,电荷捕获和阈值电压(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba )不稳定的一个主要缺点表现的金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet) [gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]。尤其是高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Bahigh-k电介质多层mosfet报道载流子迁移率较低(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba]。低流动性的主要原因仍是未知,但一直归因于远程库仑散射引起的费用在high-k介质(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba)或光学声子散射(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。许多研究人员认为,这是不可避免的对所有high-k电介质低能隙、高散射,而SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba。因此,如果high-k与高能隙和低介电散射可以发现,这将是真正的解决上述问题。gydF4y2Ba

另一种有前途的high-k栅极绝缘层材料氧化铍(同),拥有优越的界面稳定性(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba),已经被认为是一个优秀的气体扩散障碍。这使得高频振荡器之间的潜在合适的扩散障碍gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和硅CMOS处理。同也有金属导热系数和一个大能量隙(10.6 eV)。这些属性表明低光学声子和远程库仑散射。一般来说,一个流的声子导热介质材料负责。随着温度的增加,声子密度增加,但高于20 K, phonon-phonon交互成为主导,降低了声子的平均自由程漂移,降低热导率在电介质(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。然而,成为具有较高的热导率由于低声子scatteringbecause电子成为紧密和紧密相连,因此,声子在成为相互耦合和低能量和长波长(或低声子频率)。同的高能隙和乐队抵消Si使得内在电荷俘获困难和结果在一个低困在同介质(困指控high-k电介质库仑散射的来源)(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。我们先前的研究显示电气和物理特性,用dimethylberyllium和水同沉积提高界面质量III-V金属氧化物半导体设备上通过防止sub-oxidation high-k和III-V衬底之间在PDA (gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba]。在本文中,我们比较了插入超薄SiO界面势垒层的影响gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba,或成为高频振荡器之间的阻挡层(IL)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba闸极介电层和Si衬底在金属氧化物半导体电容器(MOSCAPs)和NMOSFETs。使用这样的阻挡层的目的是提高设备性能和可靠性,同时保持尽可能的整体介电常数产生的电影。gydF4y2Ba

 2。制造流程gydF4y2Ba

ALD成为IL是沉积在HF-last p型硅基板使用dimethylberyllium前兆和水作为氧源。作为参考,“肾上腺脑白质退化症”gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2BaIL沉积在相同清洗衬底使用trimethylaluminum和相同的氧源。样品同IL,gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2BaIL,没有IL ALD高频振荡器紧随其后gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。他们是退火3分钟在600°C NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba在大气压力。的物理厚度成为和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2BaIL控制层的沉积速率是衡量大部分氧化使用多波长椭圆光度法(200 ~ 900海里)。谭电极使用活性直流磁控溅射沉积在2000紧随其后的反应离子刻蚀(RIE) Ar + CFgydF4y2Ba4gydF4y2Ba后电极图案的门。源/漏(S / D)地区NMOSFETs植入磷在50 keV的剂量gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。高温(900°C, 1分钟)退火NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba环境是用于S / D激活。电子束蒸发Ni /奥格/非盟是用于S / D和背面金属化。最后完成烧结在400°C形成气体为30分钟。对于所有MOSCAPs样本,PMA (500°C, 2分钟)。gydF4y2Ba

 3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba显示了与各种横断面MOS结构IL (IPL)。构建基于电子和物理(在前面的实验结果gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba,或成为高频振荡器之间放置gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和P-Si衬底。艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba和同IL故意插入,但SiOgydF4y2Ba2gydF4y2BaIL post-deposition期间热生长和S / D激活免疫印迹。在图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba同(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba结构显示最低的泄漏,可比SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈。插入同IL (5 ~ 10 A)不增加测试结束后明显post-deposition退火(PDA)由于有效抑制在PDA的氧气扩散。氧气扩散屏障的有效性成为IL更随着退火温度的增加呈现在图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。同伊尔可能有一些优势测试结束缩放和可靠性改进S / D激活后,大约15 SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba生长在高频振荡器之间的接口gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和硅衬底。的低测试结束同IL的高效氧扩散障碍。类似的结果提出了用x射线光电子能谱(XPS) [gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。氧气扩散通过薄膜成正比的数量和大小针孔在各自的电影gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。一般而言,规模较小的针孔造成更多的扩散分子之间的碰撞(如氧气)和化学组出现在大部分电影,减少的速度渗透。原因仍在调查中,同天的电影,小分子大小,似乎表现出相对较低的氧扩散系数和能够有效地阻止杂质的扩散,如心力衰竭,从而最大限度地减少缺陷的衬底。gydF4y2Ba

代表性的金属氧化物半导体设备各种IL。成为高频振荡器之间的界面层放置gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和p型硅衬底。gydF4y2Ba

门为SiO泄漏电流和测试结束gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,成为(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈。gydF4y2Ba

测试结束的变化与退火温度和持续时间三个不同门栈。gydF4y2Ba

一般来说,high-k的能带隙材料介电常数成反比,但同是一个例外,有一个非常大的能量隙(10.6 eV)结合仍然高介电常数为6.8。隙,或相应,带偏移量增加,介质降低电荷俘获。SiO的有效势垒高度gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,成为(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈使用Fowler-Nordheim情节图进行比较gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba。由于双层门结构,具体数量的有效势垒高度不是提取。但更高的障碍成为IL堆栈是观察和它可能导致电子隧穿电流越小,相对于其他不同的门栈。数据gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba的代表结果可靠性统计特征。在图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba同(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈初始显示少gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 神奇动物gydF4y2Ba 转变(1秒后压力)显示更少的电介质的先前存在的陷阱。略小的陷阱产生率也观察到比其他两门栈。在图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba同(IPL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba也显示了减少应激泄漏电流(SILC)退化和没有明显的崩溃。但SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba显示逐步分解压力。较低的陷阱的产生率和减少隧道电流同(IPL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈可能提高可靠性的特点和可能的结构稳定性高。在热力学的观点的材料,包括材料的热的总熵熵,导热系数有关,和构型熵相关材料的结晶(或结晶度)(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba]。结晶度高、热导率,同天可能高总熵,它意味着同结构更稳定,与其他门电介质相比,尽管热力学稳定性和设备性能之间的直接相关性仍值得怀疑。同天热稳定性的更多细节,请参见文献[gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]gydF4y2Ba

F-N情节比较有效势垒高度三个不同门栈。gydF4y2Ba

应激gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 神奇动物gydF4y2Ba 转移(gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 神奇动物gydF4y2Ba 三个不同门栈)与压力的时间。gydF4y2Ba EgydF4y2Ba effgydF4y2Ba =gydF4y2Ba (gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 神奇动物gydF4y2Ba )gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 测试结束gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

压力引起的泄漏电流(gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba JgydF4y2Ba ggydF4y2Ba /gydF4y2Ba JgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba )与压力。gydF4y2Ba EgydF4y2Ba effgydF4y2Ba =gydF4y2Ba (gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 神奇动物gydF4y2Ba )gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 测试结束gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 7gydF4y2BaSiO NMOSFET反演电容吗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(40)gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(5)/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(40),成为(5)/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(40 A)门栈。同/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈显示了一个稍低氧化等效厚度比SiO(测试结束)(2.51海里)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(2.77 nm)和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(2.93海里)即使EOTs所有门栈S / D激活后显著增加退火(图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba)。XPS分析,测试结束在高频振荡器增加主要是由于氧气gydF4y2Ba2gydF4y2Ba介质,而不是氧气残留在退火工具(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。对于SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,同天/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈、1.7 nm, 1.5 nm, 1.0 nm预计原生氧化生长,分别基于图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba结果。图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba显示NMOSFET流失current-gate电压(gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba SiO)的特点gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,艾尔。gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,同天/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈。测试结束略低,同天/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈的展品更积极gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba (0.66 V),更高的驱动电流gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba V,和更好的阈下摇摆(69 mV / 12月)、SiO相比gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.37gydF4y2Ba V,gydF4y2Ba 党卫军gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 77年gydF4y2Ba mV / 12月)和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈(gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.46gydF4y2Ba V,gydF4y2Ba 党卫军gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba mV / 12月)。阈值电压方程获得一个理想的MOS结构(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba)是gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba 女士gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba CgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba FgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba 女士gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 是功函数金属和半导体之间的差异(“−”价值),界面电荷(“+”值),损耗费(“−”价值)n沟道,和能源内在能级和费米能级之间的差异为n沟道(+),gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba FgydF4y2Ba =gydF4y2Ba (gydF4y2Ba EgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba EgydF4y2Ba FgydF4y2Ba )gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 。如果我们假设gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba 女士gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 对所有门都是相同的堆栈,因为唯一的区别是界面层,然后积极的转变gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba 同/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈是由于更少的费用同和Si衬底之间积极的接口。固定费用成为层越少可能导致界面电荷越少(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

NMOSFETs反演电容为三个不同的门栈。gydF4y2Ba

NMOSFETsgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 三个门栈的特点。同天IL显示略高gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

在图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba,同天/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈显示驱动电流(31.67 mA)高出34%左右gydF4y2Ba VgydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba V &gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba thgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba V比SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈(23.56 mA)和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈(21.28 mA)。只有5间成为插入high-k和Si通道使驱动电流大大增加。有一些减少驱动电流与IL的厚度增加gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和同天/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈,但更重要的基地gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈。这可能是由于本地界面氧化(SiO越少gydF4y2Ba2gydF4y2BaAl)增长gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba、堆栈。图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba说明了有效通道电子迁移率使用分割capacitance-voltage (C-V)方法。同/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba堆栈显示了一个有效的字段(高出42%gydF4y2Ba EgydF4y2Ba effgydF4y2Ba )流动(238厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba比SiO / Vs)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(167厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ Vs)和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(166厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ Vs)gydF4y2Ba EgydF4y2Ba effgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba MV /厘米。可能需要进一步研究来证实和解释这些结果。SiO的电子迁移率gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Bafast-saturated普遍的趋势,有可能由于厚SiO吗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba界面层生长在S / D激活。如果SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba界面层更薄,峰电子高频振荡器的机动性gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门栈会显著降低(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。在原子配置中,物理粗糙度非晶态之间的区别gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba和水晶同是相似的,但是在电子配置,它们之间的电势差粗糙度是截然不同的。静电势粗糙度,原子在晶体表面的二维有序阵列通常给原子尺度表面高度起伏,展品低静电势粗糙度(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。在先前的研究中,我们表明,退化成为Si几乎外延生长(gydF4y2Ba 7gydF4y2Baelectro-potential),从而可以改善表面粗糙度和高电子迁移率。gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 三个门栈的特点。同天IL显示SiO相比显著增加的驱动电流gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba伊尔门栈。gydF4y2Ba

有效通道流动NMOSFETs有三个门堆栈。gydF4y2Ba

在这项工作中,成为(IL) /高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈研究和系统的SiO相比gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba门堆栈。之间插入一个退化成为IL Si通道和high-k闸极介电层增强高载流子迁移率和提高MOSFET特征参数和可靠性,同时保持类似的测试结束。优秀的同属性,如高能隙,高效的氧扩散障碍,和高结晶度,提高电荷俘获,压制在传输结束增加S / D激活,和MOSFET的性能,因此传授与同IL MOS器件具有显著的优势。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

这部分工作是支持由罗伯特·韦尔奇基金会(赠款f - 1038和f - 1621)和NSF(格兰特dmr - 0706227)。gydF4y2Ba

 哈伯德gydF4y2Ba k·J。gydF4y2Ba SchlomgydF4y2Ba d·G。gydF4y2Ba 热力学稳定性的二元氧化物接触硅gydF4y2Ba 材料研究学报gydF4y2Ba 1996年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2757年gydF4y2Ba 2776年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0030291621gydF4y2Ba 科伯gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 卡地亚gydF4y2Ba E。gydF4y2Ba DegraevegydF4y2Ba R。gydF4y2Ba PantisanogydF4y2Ba lgydF4y2Ba RousselgydF4y2Ba P。gydF4y2Ba GroesenekengydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 绝缘可靠性和相关性强SiO电荷俘获gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/铝gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba门与锡电极栈gydF4y2Ba 学报的VLSI技术研讨会上消化技术论文gydF4y2Ba 2002年6月gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba 77年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 3042704476gydF4y2Ba 金gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba GebaragydF4y2Ba G。gydF4y2Ba FreilergydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 巴奈特gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 莱利gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 托雷斯gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba LimgydF4y2Ba j·E。gydF4y2Ba 份gydF4y2Ba B。gydF4y2Ba ShaapurgydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 阿加瓦尔gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 本色gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 布朗gydF4y2Ba g。gydF4y2Ba 年轻的gydF4y2Ba C。gydF4y2Ba BorthakurgydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba 周宏儒。gydF4y2Ba 阮gydF4y2Ba B。gydF4y2Ba ZeitzoffgydF4y2Ba P。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba DerrogydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 伯格曼gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba MurtogydF4y2Ba r·W。gydF4y2Ba 侯gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 发怒gydF4y2Ba h·R。gydF4y2Ba SherogydF4y2Ba E。gydF4y2Ba PomaredegydF4y2Ba C。gydF4y2Ba 吉文斯gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba MazanecgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba WerkhovengydF4y2Ba C。gydF4y2Ba 传统的n沟道MOSFET器件使用单层高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和ZrOgydF4y2Ba2gydF4y2Bahigh-k门电介质与多晶硅栅电极gydF4y2Ba IEEE国际电子设备会议(IEDM ' 01)gydF4y2Ba 2001年12月gydF4y2Ba 美国华盛顿特区gydF4y2Ba 455年gydF4y2Ba 458年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0036346279gydF4y2Ba 斋藤gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba ShimamotogydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 鸟居gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba TonomuragydF4y2Ba O。gydF4y2Ba HiratanigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba ManabegydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba CaymaxgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 梅斯gydF4y2Ba j·W。gydF4y2Ba 在MISFETs流动性退化的机理gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba闸极介电层gydF4y2Ba 学报的VLSI技术研讨会上消化技术论文gydF4y2Ba 2002年6月gydF4y2Ba 188年gydF4y2Ba 189年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0036045318gydF4y2Ba FischettigydF4y2Ba m V。gydF4y2Ba NeumayergydF4y2Ba d . A。gydF4y2Ba 卡地亚gydF4y2Ba 大肠。gydF4y2Ba 有效的电子迁移率如果反演层金属氧化物半导体系统高gydF4y2Ba κgydF4y2Ba绝缘体:远程声子散射的作用gydF4y2Ba 应用物理杂志gydF4y2Ba 2001年gydF4y2Ba 90年gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 4587年gydF4y2Ba 4608年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0035504954gydF4y2Ba 10.1063/1.1405826gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba AkyolgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba LeigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 唐纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 原子层沉积氧化铍:有效的钝化层III-V金属/氧化物半导体设备gydF4y2Ba 应用物理杂志gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 109年gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79953665183gydF4y2Ba 10.1063/1.3553872gydF4y2Ba 064101年gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba AkyolgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba LeigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 费雷尔gydF4y2Ba d . A。gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 唐纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 高度结晶的研究小说使用原子层沉积氧化铍的电影gydF4y2Ba 杂志的晶体生长gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 334年gydF4y2Ba 126年gydF4y2Ba 133年gydF4y2Ba 10.1016 / j.jcrysgro.2011.08.040gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba AkyolgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba LeigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 费雷尔gydF4y2Ba d . A。gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba t·W。gydF4y2Ba 唐纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 倒置式可使金属氧化物半导体场效应晶体管使用新颖的原子层沉积成为闸极介电层gydF4y2Ba 应用物理快报gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 99年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79960751564gydF4y2Ba 10.1063/1.3614446gydF4y2Ba 033502年gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba AkyolgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba LeigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 费雷尔gydF4y2Ba d . A。gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 唐纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 自洁效果和电特性的比较成为和艾尔gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba作为界面钝化层在砷化镓沉积金属氧化物半导体设备gydF4y2Ba 真空科学与技术杂志》上gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 29日gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 061501年gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba AkyolgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba LeigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 公园gydF4y2Ba k W。gydF4y2Ba HudnallgydF4y2Ba w·托德。gydF4y2Ba 唐纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba BielawskigydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba e . T。gydF4y2Ba 价格gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 外延ALD同:高效的氧扩散障碍测试结束缩放和可靠性提高gydF4y2Ba 电子器件的信件gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 4384年gydF4y2Ba 4392年gydF4y2Ba 无角的gydF4y2Ba r·E。gydF4y2Ba 电子材料的属性gydF4y2Ba 2001年gydF4y2Ba 3日gydF4y2Ba 21章gydF4y2Ba DamerongydF4y2Ba 答:一个。gydF4y2Ba 戴维森gydF4y2Ba s D。gydF4y2Ba 伯顿gydF4y2Ba B . B。gydF4y2Ba CarciagydF4y2Ba p F。gydF4y2Ba 麦克莱恩gydF4y2Ba r S。gydF4y2Ba 乔治gydF4y2Ba s M。gydF4y2Ba 气体扩散障碍在聚合物使用多层Al臆造出来的gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba和快速SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba原子层沉积gydF4y2Ba 物理化学学报CgydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba 112年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 4573年gydF4y2Ba 4580年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 47049095504gydF4y2Ba 10.1021 / jp076866 +gydF4y2Ba 盖斯凯尔gydF4y2Ba d·R。gydF4y2Ba 介绍了热力学的材料gydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba 5日gydF4y2Ba 第四章gydF4y2Ba 百胜gydF4y2Ba j . H。gydF4y2Ba BersukergydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 理论方法评估氧化铍作为闸极介电层在电磁学和热稳定性的观点gydF4y2Ba 应用物理快报gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 053501年gydF4y2Ba StreetmangydF4y2Ba b G。gydF4y2Ba 巴纳吉gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 固态电子设备gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 6日gydF4y2Ba RheegydF4y2Ba 美国J。gydF4y2Ba 康gydF4y2Ba c . Y。gydF4y2Ba 康gydF4y2Ba c·S。gydF4y2Ba 崔gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 崔gydF4y2Ba c . H。gydF4y2Ba 阿克巴gydF4y2Ba m . S。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 不同界面high-k和氧化层厚度的影响高频振荡器gydF4y2Ba2gydF4y2Ba金属氧化物半导体场效应晶体管gydF4y2Ba 应用物理快报gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 85年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 1286年gydF4y2Ba 1288年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 4444288779gydF4y2Ba 10.1063/1.1773370gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba g . C。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba t M。gydF4y2Ba 无定形和结晶粗糙表面的特征:原理及应用gydF4y2Ba 2000年gydF4y2Ba 第六章、7和16gydF4y2Ba