發(fā)布時間：2021-01-09 17:03

　　硅、鍺MOS結(jié)構(gòu)是硅基和鍺基半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)單元,作為集成電路基本器件單元的MOSFET和CMOS中的柵區(qū)就是典型的MOS結(jié)構(gòu)。MOS結(jié)構(gòu)中的界面特性對器件性能的影響巨大,因此分析MOS結(jié)構(gòu)的界面性質(zhì)十分重要。早期,人們對硅、鍺材料表面和界面的場致二次諧波產(chǎn)生效應(yīng)進(jìn)行了深入研究,并將其發(fā)展為檢測硅、鍺材料表面和界面性質(zhì)的有效方法。但是人們對硅和鍺表面、特別是硅和鍺MOS結(jié)構(gòu)界面處的場致Pockels效應(yīng)和場致光整流效應(yīng)研究甚少。因此,本論文將重點(diǎn)開展這方面的研究工作,并探索將場致Pockels效應(yīng)和場致光整流效應(yīng)作為表面和界面分析方法的可行性。論文的主要研究工作和取得的研究結(jié)果如下:1.基于經(jīng)典極化理論,對場致Pockels效應(yīng)和場致光整流效應(yīng)進(jìn)行了理論描述。測量了Si（100）和Si（110）MOS結(jié)構(gòu)中界面層和表層的Pockels效應(yīng)和光整流效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)SiO₂/Si界面處的Pockels信號和光整流信號遠(yuǎn)強(qiáng)于無SiO₂薄膜的硅表層中的相應(yīng)信號。Raman光譜結(jié)果表明,Si（100）和Si（110）晶面沉積SiO₂... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MOSFET的基本結(jié)構(gòu)示意圖(a)NMOS器件(b)PMOS器件

圖 1 .2 CMOS 反相器的基本結(jié)構(gòu)示意圖基本器件單元的 MOSFET，其絕緣柵 MOS 結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)劣常�？煽啃杂绊懢薮�，因此，檢測和分析基本 MOS 結(jié)構(gòu)的性能顯得尤前分析 MOS 結(jié)構(gòu)的主要方法是 C-V 特性測試法，通過高、低頻試，可以得到氧化層中電荷密度、氧化層與硅表面之間的界面態(tài)，電學(xué)測量需要在金屬電極上連接探針和導(dǎo)線，從而引入寄生電路本身造成電磁干擾。因此，發(fā)展一種無干擾的檢測 MOS 特行。.2 集成電路和 MOS 結(jié)構(gòu)的光學(xué)檢測方法.2.1 電光檢測技術(shù)

而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的在片檢測。因此，利用光學(xué)探測技術(shù)檢測和 MOS 結(jié)構(gòu)是一個不錯的選擇。從二十世紀(jì)八十年代開始，基于線性電光效應(yīng)的電光檢測技術(shù)發(fā)展起來其具有無損傷、無侵?jǐn)_、空間分辨率高、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而受注，成為檢測集成電路和電子器件中電場分布的一個有效方法[6-10]。所光效應(yīng)是指：直流或低頻（相對于光子頻率而言）電場使得不具有反演的晶體折射率變化量與電場強(qiáng)度成正比的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象最早是由德國 Friedrich CarlAlwin Pockels 于 1893 年研究發(fā)現(xiàn)的[11]，所以也被稱為 P。電光檢測技術(shù)的基本原理就是將一束已知偏振態(tài)（一般為線偏振）的射到具有 Pockels 效應(yīng)的器件中，由于器件的電場改變了器件基底材料，產(chǎn)生了雙折射現(xiàn)象，從而使得探測光的偏振態(tài)發(fā)生了改變，通過檢偏器件透射（或反射）的探測光的偏振態(tài)的改變量，即可得到器件中電場

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Optical rectification and Pockels effect as a method to detect the properties of Si surfaces[J]. 王琦,張麗,王鑫,全海燕,陳占國,趙紀(jì)紅,劉秀環(huán),侯麗新,高延軍,賈剛,陳少武.  Chinese Optics Letters. 2017(06)
[2]Electro-optic effects induced by the built-in electric field in a {001}-cut silicon crystal[J]. 王琦,張海,劉念,趙佰軍,劉秀環(huán),侯麗新,高延軍,賈剛,陳占國.  Chinese Optics Letters. 2016(01)
[3]硅材料場致等效二階極化率張量的研究[J]. 劉秀環(huán),陳占國,賈剛,張曉婷,張玉紅.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2005(10)
[4]硅／硅直接鍵合應(yīng)力的Raman譜研究[J]. 黃慶安,張會珍,陳軍寧,童勤義.  應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 1994(03)
[5]偏振器件的瓊斯矩陣[J]. 梁銓廷.  光學(xué)儀器. 1988(04)

博士論文
[1]硅、鍺材料的電光效應(yīng)和光整流效應(yīng)的研究[D]. 王琦.吉林大學(xué) 2017
[2]硅材料電光效應(yīng)的研究[D]. 張玉紅.吉林大學(xué) 2008



本文編號：2967058