發(fā)布時間：2022-07-08 12:28

　　Si MOS器件是集成電路中非常重要的元件,隨著電路集成度不斷提高,要求器件的特征尺寸越來越小,傳統(tǒng)SiO₂柵介質(zhì)層相應(yīng)地減薄到幾個原子層的厚度,這將導(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn),如柵漏電流急劇增加,器件的可靠性降低等。在此背景下,高K材料代替SiO₂作為柵介質(zhì)層成為重要的解決方案之一。在眾多的高K材料中,Y₂O₃是具有前景的高K材料之一,其具有較大的禁帶寬度（~5.6eV）,相對介電常數(shù)為15左右,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,與Si具有較大的能帶帶偏及良好的熱穩(wěn)定性和晶格匹配。本文基于磁控濺射制備Y₂O₃薄膜的方法,采取不同的淀積和退火條件,在P型Si襯底上制備了8組不同的Y₂O₃/Si MOS電容樣品。光譜橢偏儀測試結(jié)果表明,各樣品的Y₂O₃介質(zhì)層厚度約為9nm。XPS分析表明,在Y₂O₃/Si界面處,Si存在Si^*、Si... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Si MOS器件尺寸縮小及面臨的挑戰(zhàn)
    1.3 高K柵介質(zhì)材料及應(yīng)用條件
    1.4 本文內(nèi)容安排
第二章 柵介質(zhì)及MOS電容特性的表征方法
    2.1 柵介質(zhì)結(jié)構(gòu)特性表征
        2.1.1 光譜橢偏儀
        2.1.2 原子力顯微鏡
        2.1.3 X射線光電子能譜
    2.2 MOS電容C-V特性
        2.2.1 MOS電容結(jié)構(gòu)
        2.2.2 MOS電容理想C-V特性
    2.3 MOS系統(tǒng)中電荷的構(gòu)成及表征
        2.3.1 MOS系統(tǒng)中的電荷構(gòu)成
        2.3.2 界面態(tài)密度的計算
    2.4 MOS電容漏電流機(jī)制
    2.5 本章小結(jié)
第三章 Y_2O_3/Si MOS電容制備及結(jié)構(gòu)特性分析
    3.1 磁控濺射法
    3.2 Y_2O_3/Si MOS電容制備
        3.2.1 磁控濺射法淀積Y_2O_3工藝研究
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)組設(shè)置及MOS電容制備
    3.3 橢偏儀及AFM測試
        3.3.1 橢偏儀測試
        3.3.2 AFM測試
    3.4 XPS測試及結(jié)果分析
        3.4.1 介質(zhì)層及Y_2O_3/Si界面XPS分析
        3.4.2 Y_2O_3/Si能帶帶偏分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Y_2O_3/Si MOS電容電學(xué)特性測試及分析
    4.1 C-V測試及結(jié)果分析
    4.2 I-V測試及結(jié)果分析
    4.3 Y_2O_3/Si MOS電容漏電流機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3657028