【摘要】：本文研究HfO2摻入Al替位Hf雜質(zhì)和氧空位共同摻雜對(duì)電荷俘獲型存儲(chǔ)器存儲(chǔ)特性的影響.HfO2作為高介電常數(shù)材料由于具有縮小器件尺寸、提高器件性能等優(yōu)勢(shì),被廣泛用于CTM的俘獲層.采用MS和VASP研究了HfO2俘獲層中摻入Al對(duì)氧空位形成能的影響.同時(shí)計(jì)算了兩種缺陷在不同距離下的相互作用能.計(jì)算結(jié)果表明在HfO2中摻入Al使得氧空位的形成能降低,并且三配位氧空位的形成能比四配位氧空位的形成能降低的更多.通過(guò)研究Al和三配位氧空位兩種缺陷間不同距離的三種情況,計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)缺陷間距為2.107?時(shí),體系的電荷俘獲能最大;量子態(tài)數(shù)最多;布居數(shù)最小、Al—O鍵最長(zhǎng).通過(guò)研究三種體系寫入空穴后鍵長(zhǎng)的變化,得出當(dāng)缺陷間距為2.107?時(shí),寫入空穴后體系的Al—O鍵長(zhǎng)變化最小.以上研究結(jié)果表明,摻入Al后可以有效提高電荷俘獲型存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保持能力.因而本文的研究為改善電荷俘獲型存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保持特性提供一定的理論指導(dǎo).
[Abstract]:In this paper, the effect of HfO2 doped Al substituted HF impurity and oxygen vacancy on the storage characteristics of charge-trapping memory is studied. As a high dielectric constant material, HFO _ 2 has the advantages of reducing the device size and improving the device performance. It is widely used in capture layer of CTM. The effect of Al doping in HfO2 trapping layer on the formation energy of oxygen vacancy was studied by MS and VASP. At the same time, the interaction energy of two defects at different distances is calculated. The results show that the formation energy of oxygen vacancy is decreased by adding Al into HfO2, and the formation energy of tri-coordinated oxygen vacancy is much lower than that of four-coordinated oxygen vacancy. By studying three cases of different distances between Al and tri-coordinated oxygen vacancies, the calculated results show that when the defect spacing is 2.107? The maximum charge capture energy, the largest number of quantum states and the longest Al-O bond are obtained. By studying the change of bond length after the three systems were written into the hole, it was concluded that the defect spacing was 2.107? The Al-O bond length of the system is minimum when the hole is written. The results show that the data retention ability of charge capture memory can be improved by adding Al. Therefore, the research in this paper provides some theoretical guidance for improving the data retention characteristics of charge capture memory.
【作者單位】： 安徽大學(xué)電子信息工程學(xué)院 安徽省集成電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;合肥師范學(xué)院電子信息工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):21201052) 安徽省高校省級(jí)自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):KJ2014A208) 安徽高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):KJ2013A224) 安徽高校省級(jí)優(yōu)秀青年重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):2013SQRL065ZD)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TP333

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2182738