PECVD法制备SiO_xN_y膜Ⅰ—Ⅴ特性和击穿机理的测试分析

对等离子体增强化学汽相起积（PECVD）法制成SiOxNy薄膜组成的MIS结构样品，由集成测试系统测量Ⅰ－Ⅴ特性，用晶体管特性图示仪测试击穿行为。分析研究了该薄膜的Ⅰ－Ⅴ特性和击穿机理，探讨了膜的击穿电场及其随混合气体比例、反应空气压、衬底工作温度的变化关系。     

用于薄介质栅的PECVD法低温形成SiO_xN_y薄膜及其电学特性

研究了用作薄介质栅的等离子体增强化学气相淀积（PECVD）方法低温形成的SiOxNy薄膜与其电学特性．探索该薄膜电学特性与微观组分，反应室气压，衬底工作温度，退火致密和金属化后退火等的相互关系．给出了获得电学特性优良的SiOxNy薄膜的优化PECVD工艺条件，同时对实验结果进行了理论分析与讨论．     

PECVD形成纳米级薄膜界面陷阱特性的雪崩热电子注入研究

采用雪崩热电子注入技术研究了纳米级SiOxNy薄膜界面陷阱特性.证实了PECVD SiOxNy薄膜中界面陷阱来源于悬挂键的物理模型.观察到该纳米膜内存在着受主型电子陷阱,随着注入的增长,界面上产生的这种陷阱将起主导作用.发现到界面陷阱密度随雪崩热电子注入剂量增加而增大,禁带上半部增大得较下半部显著.指出了雪崩注入过程中在SiOxNy界面上产生两种性质不同的电子陷阱,并给出它们在禁带中的位置与密度大小关系.揭示出PECVD法形成的SiOxNy纳米膜与快速热氮化制备的这种薄膜中、氮氧含量不同、界面陷阱特性变化关系不一样,并从形成薄膜氮化机制上予以合理的物理解析.给出了PECVD形成纳米级薄膜的优化工艺条件.     

HfOxNy栅介质薄膜的电学特性

用直流溅射方法制备了HfOxNy薄膜，对其电学特性和导电机理进行了研究. 实验结果表明,引入铪缓冲层并在氮气中退火有助于改善电学性能. 研究了薄膜在电场下的漏电机理，发现在负向低电场下I-V特性遵从欧姆规律，在中强电场下导电机制遵从空间电荷限制电流理论.     

HfOxNy栅介质薄膜的电学特性

用直流溅射方法制备了HfOxNy薄膜,对其电学特性和导电机理进行了研究.实验结果表明,引入铪缓冲层并在氮气中退火有助于改善电学性能.研究了薄膜在电场下的漏电机理,发现在负向低电场下I-V特性遵从欧姆规律,在中强电场下导电机制遵从空间电荷限制电流理论.     

HfOxNy栅介质薄膜的电学特性

用直流溅射方法制备了HfOxNy薄膜,对其电学特性和导电机理进行了研究.实验结果表明,引入铪缓冲层并在氮气中退火有助于改善电学性能.研究了薄膜在电场下的漏电机理,发现在负向低电场下I-V特性遵从欧姆规律,在中强电场下导电机制遵从空间电荷限制电流理论.     

PECVD法低温形成SiOxNy介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析

采用俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析PECVD法低温形成SiOxNy薄介质膜的微观组分及其与制膜工艺间关系,通过椭圆偏振技术测试该薄膜的物理光学性能.     

高压二极管阻断I-V特性研究

针对高压二极管在终端工艺中出现的3种阻断I-V特性进行了相关测试分析，通过TCAD模拟仿真，结合器件内部电场和漏电流分布，理论研究了3种不同终端负斜角角度对其阻断I-V特性的影响，阐述了导致器件击穿电压降低和软击穿的本质机理。研究结果表明，当终端负斜角θ<1°时，器件获得了低电压的硬击穿特性；当1°≤θ<3°时，器件可获得最佳阻断电压的硬击穿特性。导致硬击穿的本质原因是峰值电场位于有源区边界或靠近边界的位置。对于θ≥3°，高的峰值电场靠近终端区斜角表面边缘而导致I-V呈软击穿特性。     

HfO2高K栅介质薄膜的电学特性研究

研究了高 K(高介电常数 )栅介质 Hf O2 薄膜的制备工艺 ,制备了有效氧化层厚度为 2 .9nm的超薄MOS电容。对电容的电学特性如 C-V特性 ,I-V特性 ,击穿特性进行了测试。实验结果显示 :Hf O2 栅介质电容具有良好的 C-V特性 ,较低的漏电流和较高的击穿电压。因此 ,Hf O2 栅介质可能成为 Si O2 栅介质的替代物。     

交联剂对PVP介质膜电学特性的影响

通过分析加入不同交联剂质量分数的PVP绝缘膜MIS结构的电学特性,研究了交联剂质量对PVP薄膜电学特性的影响。交联剂PMF和PVP均溶于PGMEA,PVP绝缘膜通过溶液旋涂法由交联剂质量分数分别为1%、3%、5%、7%的四种溶液制成,四种溶液PVP的质量分数均为5%。对C-V特性、V-t特性和I-V特性的分析表明,在PVP质量分数为5%的溶液中,加入质量分数为5%的交联剂,退火之后形成的PVP绝缘膜陷阱密度最低,漏电流最小,仅为2.9×10-8 A/cm2。通过对J-V特性曲线的线性拟合发现,PVP绝缘膜在低电场情况下漏电机理为P-F效应,在高电场情况下PVP绝缘膜漏电机理存在由肖特基发射至空间电荷限制电流效应的转化。     

雪崩热电子注入研究富氮SiO_xN_y纳米级薄膜的陷阱特性

采用雪崩热电子注入技术研究了富氮 Si Ox Ny 纳米级薄膜的陷阱特性。观察到该薄膜存在着受主型电子陷阱 ,随着注入的增长、界面上产生的这种陷阱将起主导作用 ,其密度大过施主型界面电子陷阱。揭示出界面陷阱密度在禁带中分布 ,其密度随雪崩注入剂量增加而增大 ,禁带上半部增大得尤其显著。指出雪崩注入过程中在 Si/ PECVD Si Ox Ny 界面上产生两种性质不同的电子陷阱 ,并给出它们在禁带中的位置及密度大小关系。支持了界面陷阱来源于悬挂键的物理模型 ,由于本实验的重要结果可用该理论模型圆满地解析。给出 PECVD形成纳米级薄膜的优化工艺条件 ,该条件成膜的界面特性良好、耐压范围高、抗雪崩注入能力及其他电子特性也较好     

PECVD形成纳米级薄膜界面陷阱的物理模型

采用雪崩热电子注入技术研究了纳米级富氮 Si Ox Ny 薄膜界面陷阱的物理模型。证实了 PECVDSi Ox Ny 薄膜中界面陷阱来源于悬挂键的物理模型。观察到该纳米膜内存在着受主型电子陷阱 ,随着注入的增长 ,界面上产生的这种陷阱将起主导作用。发现到 Dit随雪崩热电子注入剂量增加而增大 ,禁带上半部 Dit的增大较下半部显著。指出了雪崩注入过程中在 Si Ox Ny 界面上产生两种性质不同的电子陷阱 ,并给出它们能级位置及密度大小关系。揭示出 PECVD法形成的这种纳米膜与快速热氮化制备的薄膜中、氮氧含量不同、界面陷阱特性变化不一样 ,并从薄膜氮化机制予以物理解析。给出了 PECVD形成纳米级薄膜的优化工艺条件 ,该工艺条件制成膜的界面陷阱及其它物理电学特性都比较好     

低漏电、高击穿电容的HDPCVD工艺研究

介绍了一种低漏电、高击穿电容的HDPCVD(ICPCVD)工艺,并对制备的电容进行了电性能分析和失效分析。通过优化确定了工艺的最佳反应条件,研制出的电容其击穿场强达到8.7MV/cm,在电压加到200V时其电容漏电小于0.5μA。通过与传统的PECVD工艺进行对比,充分体现了HDPCVD(ICPCVD)工艺生长介质的低温生长、低漏电、较高击穿场强、无H工艺等优点。随后的失效分析表明,电容上下电极金属对电容成品率有着很大影响。     

PECVD法低温形成新型SiO_xN_y薄膜的界面特性研究

研究了等离子体增强化学气相淀积（PECVD）方法低温形成新型SIOxNy薄膜的界面特性。研究侧重于PECVDSiOxNy薄膜良好界面特性的控制，探索出界面特性与微观组份、衬底工作温度、反应室气压、退火致密、金属化后退火的相互关系。同时给出了获取界面等特性优良的PECVDSiOxNy薄膜的最优化工艺条件，并对实验结果进行了理论分析与讨论。     

Electrical characteristics of low temperature polysilicon TFT with a novel TEOS/oxynitride stack gate dielectric

This investigation is the first to demonstrate a novel tetraethylorthosilicate (TEOS)/oxynitride stack gate dielectric for low-temperature poly-Si (LTPS) thin film transistors (TFTs), composed of a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) thick TEOS oxide/ultrathin oxynitride grown by PECVD N/sub 2/O-plasma. The stack oxide shows a very high electrical breakdown field of 8.4 MV/cm, which is approximately 3 MV/cm larger than traditional PECVD TEOS oxide. The field effective mobility of stack oxide LTPS TFTs is over 4 times than that of traditional TEOS oxide LTPS TFTs. These improvements are attributed to the high quality N/sub 2/O-plasma grown ultrathin oxynitride forming strong Si/spl equiv/N bonds, as well as to reduce the trap density in the oxynitride/poly-Si interface.     

Electrical characteristics of very thin SiO2deposited at low substrate temperatures

Very thin (≲ 100-Å) films of SiO2have been deposited by a modified plasma-enhanced chemical-vapor deposition (PECVD) process at very low substrate temperatures (≲ 350°C). Low flow rates of reactive gases and a high flow of inert carrier gas were used to lower the deposition rate, ensuring improved dielectric properties and good control over film thickness. Measurements made on MOS capacitors of current-voltage characteristics, electrical breakdown, interface trap density, and mobile ion drift indicate that these very thin PECVD films are approaching thermally grown SiO2in quality and may be suitable as gate dielectrics in device applications.     

DLTS技术研究富氮SiOxNy薄介质膜的电学特性

采用深能级瞬态谱技术（ＤＬＴＳ）,测试了等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）法低温制备的富氮的ＳｉＯｘＮｙ栅介质膜的电学特性（界面态密度、俘获截面随禁带中能量的变化关系）,结果表明,采用合适的ＰＥＣＶＤ低温工艺淀积ＳｉＯｘＮｙ膜可以制备性质优良的栅介质膜。     

低温PECVD法形成纳米级介质膜微观结构研究

采用俄歇电子能谱 ( AES)和傅里叶红外光谱 ( FTIR)分析低温 PECVD法形成纳米级 Si Ox Ny 介质膜的微观组分结构及其与制膜工艺间关系 ,通过椭圆偏振技术测试该薄膜的物理光学性能。研究结果表明 :该介质膜中氮、氧等元素均匀分布 ,界面处元素含量变化激烈 ;高、低反应气压变化对膜内微观组分影响有异 ;该薄膜是既含有类似 Si3N4 、又含有类似 Si O2 的非晶状态 ,呈现无序网络结构 ;随着含氮量或含氧量的增多 ,该膜分别向Si3N4 或 Si O2 成分较多的结构转化 ;优化制膜工艺形成的富氮 Si Ox Ny 膜的性能与结构方面得到提高。