不同工艺超薄栅氧化层的抗击穿特性

对注F、注N以及先注N后注F超薄栅氧化层的击穿特性进行了实验研究,实验结果表明,在栅介质中引入适量的F或N都可以明显地提高栅介质的抗击穿能力.分析研究表明,栅氧化层的击穿主要是由于正电荷的积累造成的,F或N的引入可以补偿Si/SiO2界面和SiO2中的O3≡Si·和Si3≡Si·等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱,从而减少了初始固定正电荷和Si/SiO2界面态,提高了栅氧化层的质量.通过比较发现,注N栅氧化层的抗击穿能力比注F栅氧化层强.     

不同工艺超薄栅氧化层的抗击穿特性

对注F、注N以及先注N后注F超薄栅氧化层的击穿特性进行了实验研究,实验结果表明,在栅介质中引入适量的F或N都可以明显地提高栅介质的抗击穿能力.分析研究表明,栅氧化层的击穿主要是由于正电荷的积累造成的,F或N的引入可以补偿Si/SiO2界面和SiO2中的O3≡Si·和Si3≡Si·等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱,从而减少了初始固定正电荷和Si/SiO2界面态,提高了栅氧化层的质量.通过比较发现,注N栅氧化层的抗击穿能力比注F栅氧化层强.     

含氟超薄栅氧化层的抗击穿特性研究

对含 F超薄栅氧化层的击穿特性进行了实验研究。实验结果表明 ,在栅介质中引入适量的 F可以明显地提高栅介质的抗击穿能力。分析研究表明 ,栅氧化层的击穿主要是由于正电荷的积累造成的 ,F的引入可以对 Si/Si O2 界面和 Si O2 中的 O3 ≡ Si·与 Si3 ≡ Si·等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱进行补偿 ,从而减少了初始固定正电荷和 Si/Si O2 界面态 ,提高了栅氧化层的质量。研究结果表明 ,器件的击穿电压与氧化层面积有一定的依赖关系 ,随着栅氧化层面积的减小 ,器件的击穿电压增大。     

含N超薄栅氧化层的击穿特性

研究了含 N超薄栅氧化层的击穿特性 .含 N薄栅氧化层是先进行 90 0℃干氧氧化 5 m in,再把 Si O2 栅介质放入 10 0 0℃的 N2 O中退火 2 0 min而获得的 ,栅氧化层厚度为 10 nm.实验结果表明 ,在栅介质中引入适量的 N可以明显地起到抑制栅介质击穿的作用 .分析研究表明 ,N具有补偿 Si O2 中 O3≡ Si·和 Si3≡ Si·等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱的作用 ,从而可以减少初始固定正电荷和 Si/ Si O2 界面态 ,因此提高了栅氧化层的抗击穿能力     

基于光谱椭偏术的Si球表面氧化层厚度测量

为改善X射线晶体密度法测得的阿伏伽德罗常数的标准不确定度,研制了一种基于光谱椭偏术和二维Si球扫描机构的Si球表面氧化层厚度自动扫描测量系统,用于测量直径约93.6 mm、质量约1 kg的单晶Si球表面氧化层平均厚度。用本文系统对标准Si球表面进行400点扫描测量实验,得到氧化层厚度分布,且测得其平均厚度为6.00（2...     

CeO2高K栅介质薄膜的制备工艺及其电学性质

研究了CeO2作为高K（高介电常数）栅介质薄膜的制备工艺,深入分析了衬底温度,淀积速率,氧化压等工艺条件和利用N离子轰击氧化Si衬底表面工艺对CeO2薄膜的生长及其与Si界面结构特征的影响,利用脉冲激光淀积方法在Si(100)衬底生成了具有（100）和（111）取向的CeO2外延薄膜,研究了N离子轰击氮化Si衬底表面处理工艺对Pt/CeO2/Si结构电学性质的影响,研究结果显示,利用N离子轰击氮化Si表面／界面工艺不仅影响CeO2薄膜的生长结构,还可以改善CeO2与Si界面的电学性质。     

用氧化多孔硅方法制备厚的SiO_2膜及其微观分析

用氧化多孔硅的方法来制备厚的 Si O2 成本低 ,省时 .氧化硅膜的厚度 ,表面粗糙度和组分这三个参数 ,对波导器件的性能有重要影响 ,扫描电子显微镜 ( SEM)、原子力显微镜 ( AFM)和俄歇分析得到 :氧化的多孔硅的膜厚已达 2 1 .2μm;表面粗糙度在 1 nm以内 ,Si和 O的组分比为 1∶ 1 .90 6.这些结果表明 ,用氧化多孔硅方法制备的厚 Si O2 膜满足低损耗光波导器件的要求     

镓杂质R_S效应的研究与分析

在确定的开管扩镓装置中,以氢气作为镓源Ga2 O3的反应和输运气体,凭借准确地控制扩散条件,控制Ga在Si O2 / Si系统中扩散,可获得良好的杂质RS效应.根据Ga在Si和Si O2 中的扩散行为,研究和分析了镓在裸Si系和Si O2 / Si系扩散所产生的杂质RS效应机理,及其热氧化、氧化膜质量和厚度对RS的影响     

干法氧化制备SiGe弛豫缓冲层及其表征

SiGe弛豫缓冲层是高性能Si基光电子与微电子器件集成的理想平台.通过1000℃干法氧化组分均匀的应变Si0.88Ge0.12层,在Si衬底上制备了表面Ge组分大于0.3,弛豫度大于95%,位错密度小于1.2×105cm-2的Ge组分渐变SiGe弛豫缓冲层.通过对不同氧化时间的样品的表征,分析了氧化过程中SiGe应变弛豫的主要机制.     

干法氧化制备SiGe弛豫缓冲层及其表征

SiGe弛豫缓冲层是高性能Si基光电子与微电子器件集成的理想平台.通过1000℃干法氧化组分均匀的应变Si0.88Ge0.12层,在Si衬底上制备了表面Ge组分大于0.3,弛豫度大于95%,位错密度小于1.2×105cm-2的Ge组分渐变SiGe弛豫缓冲层.通过对不同氧化时间的样品的表征,分析了氧化过程中SiGe应变弛豫的主要机制.     

6H-SiC MOS场效应晶体管的研制

报道了多晶硅栅 6 H- Si C MOS场效应器件的制造工艺和器件性能。 6 H- Si C氧化层的SIMS分析说明在氧化过程中 ,多余的 C以 CO的形式释放 ,铝元素逸出极少 ,氧化层中因有较多的铝而正电荷密度较大 ,Si C的氧化速率和掺杂类型关系不大。器件漏电流都有很好的饱和特性 ,最大跨导为 0 .36 m S/ mm ,沟道电子迁移率约为 14cm2 / V.s,但串联电阻效应明显。     

热氧化对p型Si薄层电阻Rs的影响

本文通过实验表明,在p型Si上进行热氧化,要导致薄层电阻R_s的变化,变化量ΔR_s与p型Si的R_s大小、氧化速率,杂质分凝系数、杂质在Si和SiO_2中的扩散系数有关,并对控制R_s的变化提出了一定措施。     

用XPS法研究SiO_2/4H-SiC界面的组成

利用X射线光电子谱(XPS)研究了高温氧化形成的SiO2/4H-SiC界面的化学组成.获取低浓度HF酸刻蚀速度基础上制备出超薄氧化膜(1～1.5 nm)样品,并借助标准物对照法辅助谱峰分析.结果表明,高温氧化SiO2/4H-SiC界面,类石墨碳较多,除Si1 成分外,还存在Si2 和Si3 两种低值氧化物.三种工艺处理后界面成分含量的对比,指出界面成分可通过合理工艺有效控制,以C-V测试曲线印证了界面成分减少对电学特性的改善.     

SiO2/4H-SiC(0001)界面过渡区的ADXPS研究

采用角依赖X射线光电子谱技术(ADXPS)对高温氧化SiO2/4H-SiC(0001)界面过渡区的组成、成分分布等进行了研究.通过控制1%浓度HF酸刻蚀氧化膜的时间,制备出超薄膜(1～1.5nm)样品,同时借助标准物对照分析,提高了谱峰分解的可靠性.结果显示,高温氧化形成的SiO2/4H-SiC(0001)界面,同时存在着Si1 ,Si2 ,Si33 3种低值氧化物,变角分析表明,一个分层模型适合于描述该过渡区的成分分布.建立了过渡区的原子级模型并计算了氧化膜厚度.结合过渡区各成分含量的变化及电容-电压(C-V)测试分析,揭示了过渡区成分与界面态的直接关系.     

SiO2/4H-SiC(0001)界面过渡区的ADXPS研究

采用角依赖X射线光电子谱技术(ADXPS)对高温氧化SiO2/4H-SiC(0001)界面过渡区的组成、成分分布等进行了研究.通过控制1%浓度HF酸刻蚀氧化膜的时间,制备出超薄膜(1～1.5nm)样品,同时借助标准物对照分析,提高了谱峰分解的可靠性.结果显示,高温氧化形成的SiO2/4H-SiC(0001)界面,同时存在着Si1+,Si2+,Si33+3种低值氧化物,变角分析表明,一个分层模型适合于描述该过渡区的成分分布.建立了过渡区的原子级模型并计算了氧化膜厚度.结合过渡区各成分含量的变化及电容-电压(C-V)测试分析,揭示了过渡区成分与界面态的直接关系.     

镓杂质RS效应的研究与分析

在确定的开管扩镓装置中,以氢气作为镓源Ga2O3的反应和输运气体,凭借准确地控制扩散条件,控制Ga在SiO2/Si系统中扩散,可获得良好的杂质RS效应.根据Ga在Si和SiO2中的扩散行为,研究和分析了镓在裸Si系和SiO2/Si系扩散所产生的杂质RS效应机理,及其热氧化、氧化膜质量和厚度对RS的影响.     

一种新型的6H-SiC MOS器件栅介质制备工艺

采用干 O2 +CHCCl3(TCE)氧化并进干 /湿 NO退火工艺生长 6H-Si C MOS器件栅介质 ,研究了 Si O2 /Si C界面特性。结果表明 ,NO退火进一步降低了 Si O2 /Si C的界面态密度和边界陷阱密度 ,减小了高场应力下平带电压漂移 ,增强了器件可靠性 ,尤其是湿 NO退火的效果更为明显。     

碳对Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金氧化的影响

利用椭圆偏振仪 (EL)、傅里叶红外光谱 (FTIR)研究了 Si1 - x- y Gex Cy 合金分别在 90 0℃和 10 0 0℃干氧气氛下形成氧化物的生长动力学 .结果表明 :在 90 0℃氧化时 ,随着合金中的替代碳含量的增加 ,氧化速率逐渐下降 ;而在 10 0 0℃下氧化超过 10 min后 ,Si1 - x- y Gex Cy 合金的氧化基本上与碳的含量无关 ,与 Si1 - x Gex 的行为一致 .这主要是由于在 10 0 0℃比较长时间的氧化过程中 ,替代位的碳逐渐析出形成 β- Si C沉淀 ,失去了对氧化过程的影响作用 .研究表明对于 Si1 - x- y Gex Cy 薄膜和器件的应用来说 ,氧化的温度必须要小于 10 0 0℃ .     

碳对Si1-x-yGexCy合金氧化的影响

利用椭圆偏振仪(EL)、傅里叶红外光谱(FTIR)研究了Si1-x-yGexCy合金分别在900℃和1000℃干氧气氛下形成氧化物的生长动力学.结果表明:在900℃氧化时,随着合金中的替代碳含量的增加,氧化速率逐渐下降;而在1000℃下氧化超过10min后,Si1-x-yGexCy合金的氧化基本上与碳的含量无关,与Si1-xGex的行为一致.这主要是由于在1000℃比较长时间的氧化过程中,替代位的碳逐渐析出形成β-SiC沉淀,失去了对氧化过程的影响作用.研究表明对于Si1-x-yGexCy薄膜和器件的应用来说,氧化的温度必须要小于1000℃.     

含N超薄栅氧化层的击穿特性

研究了含N超薄栅氧化层的击穿特性.含N薄栅氧化层是先进行900C干氧氧化5min,再把SiO2栅介质放入1000C的N2O中退火20min而获得的,栅氧化层厚度为10nm.实验结果表明,在栅介质中引入适量的N可以明显地起到抑制栅介质击穿的作用.分析研究表明,N具有补偿SiO2中O3 Si@和Si3 Si@等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱的作用,从而可以减少初始固定正电荷和Si/SiO2界面态,因此提高了栅氧化层的抗击穿能力.