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非晶Er2O3高k栅介质薄膜的制备及结构特性研究
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]绍兴文理学院物电系,绍兴312000, [2]复旦大学应用表面物理国家重点实验室,上海200433
  • 相关基金:国家重点基础研究专项基金(G2001CB3095,10321003,60425411);绍兴市科技基金(2007A21015)
中文摘要:

采用高真空反应蒸发法在未加热的p型Si(100)衬底上实现了非晶Er2O3高k栅介质薄膜的生长.俄歇电子能谱证实薄膜组分符合化学剂量比.X射线衍射、反射式高能电子衍射和高分辨透射电子显微镜测量表明,不但原位沉积的薄膜是非晶结构,而且高真空700℃退火30min后样品仍保持了良好的非晶稳定性.原子力显微镜检测显示高真空退火有利于改善薄膜的表面形貌.退火后,Er2O3薄膜获得了平整的表面.电容一电压测试得到薄膜的有效介电常数为12.6,EOT为1.4nm,在1MV/cm时漏电流密度为8×10^-4A/cm^2.这些特征表明非晶Er2O3薄膜是一种较好的高k栅介质候选材料.

英文摘要:

High k dielectric Er2O3 were deposited on p-type Si (100) substrates by reactive evaporation using metallic Er source at room temperature in an oxygen atmosphere. The composition of the films is determined to be stoichiometric. X-ray diffraction, reflection high energy electron diffraction and high resolution transmission electron microscopy tests reveal that the films are amorphous even after thermal annealing at 700℃. The films have very flat surface after high temperature annealing. The dielectric constant of Er2O3 films is 12.6, an effective oxide thickness of 1.4nm is achieved, with a low leakage current density of 8×10^-4A/cm^2 at electric field of 1MV/cm after annealing. The obtained results indicate that the amorphous Er2O3 film is a promising candidate for high k gate dielectric in Si microelectronic devices.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274