从n型硅到RTN超薄SiO2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源，对超薄(10nm)SiO2膜进行快速热氮化(RTN)，制备了SiOxN，超薄栅介质膜，并制作了Al／n-Si／SiOxNy／Al结构电容样品．研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化．结果表明：低场时的漏电流很小；进入隧穿电场时，I—E曲线遵循Fowler-Nordheim(F-N)规律；在更高的电场时，主要出现两种情形，其一是I-E曲线一直遵循F-N规律直至介质膜发生击穿，其二是I-E曲线下移，偏离F-N关系，直至介质膜发生击穿．研究表明，I-E曲线随氮化时间增加而上移．文中对这些实验结果进行了解释．     

电子从〈100〉和〈111〉晶向硅隧穿超薄快速热氮化SiO2膜

用卤素－钨灯作辐射热源快速热氮化（RTN）,在＜100＞和＜111＞晶向Si衬底上制备了Si-SiOxNyAl电容,并测量了由低场到F－N隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy膜的电流传输特性。测量结果说明,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别,而在高场范围对＜100＞晶向电容结构的F－N隧穿电流要比＜111＞晶向电容结构的F－N隧穿电流显著增加,并对实验结果作了初步讨论。     

Electron Tunneling from the 〈100〉 and 〈111〉 Oriented Si into the Ultrathin Rapid Thermal Nitrided SiO2 Films

用卤素-钨灯作辐射热源快速热氮化(RTN),在〈100〉和〈111〉晶向Si衬底上制备了SiSiOxNyAl电容,并测量了由低场到FN隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy膜的电流传输特性.测量结果说明,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别,而在高场范围对〈100〉晶向电容结构的FN隧穿电流要比〈111〉晶向电容结构的FN隧穿电流显著增加,并对实验结果作了初步讨论.     

超薄层SiOxNy栅介质薄膜的制备与研究进展

在0.1μm级的Si-CMOS器件及其集成电路中,作为替代传统SiO2栅介质的首选材料,超薄SiOxNy膜已被广泛研究和应用.本文介绍了近几年SiOxNy栅介质制备技术的研究进展,讨论了各种方法的优缺点,并展望了SiOxNy栅介质制备技术的未来发展趋势.     

电子从〈100〉和〈111〉晶向硅隧穿超薄快速热氮化SiO_2 膜(英文)

用卤素 -钨灯作辐射热源快速热氮化 (RTN) ,在〈10 0〉和〈111〉晶向Si衬底上制备了Si_SiOxNy_Al电容 ,并测量了由低场到F_N隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy 膜的电流传输特性 .测量结果说明 ,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别 ,而在高场范围对〈10 0〉晶向电容结构的F_N隧穿电流要比〈111〉晶向电容结构的F_N隧穿电流显著增加 ,并对实验结果作了初步讨论     

热氮化SiO_2膜的抗氧化机理的AES研究

1 引言VLSI(very large scale Integration)性能的不断改善,元件尺寸的逐步减少,要求介质膜在超薄(～100A)的情况下具有优良的性能。热生长的SiO_2膜,在厚度小于250A时,因其缺陷密度较大,对某些杂质掩蔽能力变弱,致使超薄Si0_2膜不能满足超大规模集成电路发展的需要。然而,通过Si或SiO_2膜的热氮化则可得到高质量的超薄介质膜。这样,不仅能克服超薄热生长SiO_2膜的主要缺点,也避免了在Si_3N_4-SiO_2结构(如MNOS器件)中的介质界面陷阱效应。     

N2O氮化LPCVD氧化物可靠性的改进

通过与热生长氧化物进行比较 ,对LPCVD氧化物及N2 O氮化LPCVD氧化物的质量和可靠性进行了高场应力实验研究 .发现LPCVD氧化物有比热氧化物低的界面态密度Ditm 及小的应力感应Ditm 的增加 ,但电子陷阱产生和俘获率却表现出增强的性能 ,从而使击穿特性退化 .在N2 O氮化后 ,LPCVD氧化物的Si/SiO2界面和体质量得到很大提高 ,其机理在于N2 O氮化导致界面氮的结合及LPCVD氧化物中H2 副产物的有效排除 .     

基底偏压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si（0.008～0.02 Ω·m）基底上沉积了氮化 硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构均为六角BN（h-BN）相. 在超高真空系统中 测量了BN薄膜的场发射特性, 发现BN薄膜的场发射特性与基底偏压关系很大, 阈值电场随基 底偏压的增加先增加后减小. 基底偏压为-140 V时BN薄膜样品场发射特性要好于其他样品, 阈值电场低于8 V/μm. F~N曲线表明, 在外加电场的作用下, 电子隧穿BN薄膜表面势垒发射 到真空.     

采用非均相沉淀-热还原法制备铁包覆氮化硅复合粉末

以FeSO4·7H2O,Na2CO3 和Si3N4 为原料,聚乙二醇400 为分散剂,采用非均相沉淀-热还原法制备Fe/Si3N4金属陶瓷复合粉末,将未经表面导电处理的Fe/Si3N4 金属陶瓷复合粉末与Si3N4 粉末进行SEM 扫描比较分析及EDS,XRD 和Zeta 电位测量等方法表征并对微观结构进行讨论.研究结果表明,Si3N4 被连续、致密、均匀的SiOxNy,SiO2 和Fe 三层壳体层层包覆,壳与壳之间化学键结合紧密.     

N2O氮化LPCVD氧化物可靠性的改进

通过与热生长氧化物进行比较,对LPCVD氧化物及N2O氮化LPVCD氧化物的质量和可靠性进行了高场应力实验研究,发现LPCVD氧化物有比热氧化物低的面态密度Ditm及小的应力感应Ditm的增加,但电子陷阱产生和俘获率却表现出增强的性能,从而使击穿特性退化,在N2O氮化后,LPCVD氧化物的Si/SiO2界面和体质量得到很大提高,其机理在于N2O氮化导致界面氮的结合及LPCVD氧化物中H2副产物的有效排除。     

用俄歇能谱研究热氮化SiO2膜中氮原子的扩散

应用俄歇电子能谱仪，对快速热氮化法制备的热氮化二氧化硅薄膜及快速热氮化后再氧化退火的二氧化硅薄膜，进行元素深度分布剖析。薄膜厚度约为６０ｎｍ。分析结果发现：１）氮原子在二氧化硅薄膜中的扩散范围受氧原子浓度的控制；２）热氮化二氧化硅薄膜经氧化退火处理后氮原子浓度降低，分布变得平缓，均匀。     

集成电路钝化层薄膜的纳米力学性质研究

利用等离子体增强化学气相淀积工艺在P型单晶硅（111）衬底上制备了厚度为70、150、450nm的SiO2薄膜和100、170、220nm的Si3N4薄膜,并使用纳米压入仪对薄膜进行了纳米力学测试与分析．薄膜在不同载荷下的硬度和弹性模量计算采用Oliver-Pharr方法．在测量两种薄膜的硬度时没有发现压痕尺寸效应．SiO2薄膜的弹性模量与压入深度的依赖关系不明显,但与薄膜厚度的依赖关系较明显,薄膜厚度的增加将导致弹性模量显著减小,而Si3N4的弹性模量与薄膜厚度的依赖关系不明显,但与压入深度的依赖关系较明显,会随着压入深度的增加而逐渐增加到某一定值．     

氧气气氛下退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响

利用溶胶凝胶法在Pt/TiO2/SiO2/Si (001)衬底上制备了(～70 nm)的Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST)薄膜,采用磁控溅射法构建了Pt/BST/Pt/TiO2/SiO2/Si (001)电容器,研究了在氧气气氛中不同退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响.结果发现,650℃退火样品具有良好的结...     

微纳米薄膜材料中激光皮秒超声的数值模拟

基于双温模型和热弹性耦合理论,采用有限元方法,针对A1/Si3N4和A1/Si3N4/Si两种层状薄膜材料中激励皮秒超声,建立激光飞秒超声的有限元数值模型,得到A1薄膜中电子和晶格的温度场,进而分析薄膜内部的应变和表面位移响应.对比研究了双温模型理论和傅里叶热传导理论的计算,结果表明皮秒超声研究采用双温模型求解温度场更为合适,数值分析得到应变具有幅值较小且波形展宽的结果.表面位移响应峰的形成是超声波在薄膜材料界面处发生反射引起的.     

N-掺杂石墨烯薄膜的超电容性质研究

采用自组装/源位还原法相结合制备了自支撑褶皱N-掺杂石墨烯薄膜。运用场发射扫描电镜、X射线粉末衍射和光电子能谱仪等表征手段对所制备的韧性薄膜进行了表征。电化学性能测试表明所制备的N-掺杂石墨烯薄膜具有良好的超电容特性:在1 A/g的电流密度下,其比容量为210 F/g;当电流密度增加10倍时,仍然具有初始容量的71.0%。在5 A/g的电流密度下循环1 000次后比容量值为原来的95.3%。     

室温下Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜的射频磁控溅射法制备及其电学性能研究

采用磁控溅射技术在室温下制备Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜,通过引入LaNiO3作为缓冲层以及对退火工艺的研究,采用两步法快速退火工艺与常规退火工艺结合的方式获得了致密并具有良好电学性能的钛酸锶钡薄膜.X线衍射分析表明室温情况下获得的薄膜是非晶态,需要通过后续的退火处理才能获得晶化的薄膜,采用快速退火与常规退火相结合工艺,即以40℃/s的升温速率,先升温到850℃,再降温到450℃保温180s,然后再在500℃常规退火3h,可使室温下溅射的呈非晶态的BST薄膜晶化形成具有完全钙钛矿结构的BST薄膜,薄膜致密,晶粒大小均匀.室温下所制备的BST薄膜在100Hz时的介电常数约为300,介电损耗约为0.03,具有铁电性.     

Al/SiO_2 周期迭层膜式微型偏光器中的Al膜层

对周期性Ａｌ／ＳｉＯ２迭层膜式微型偏光器中的Ａｌ膜层进行了研究．高消光比的迭层膜式微型偏光器的性能主要决定于Ａｌ膜层的介电常数．从理论上分析了影响Ａｌ膜层介电常数的因素及Ａｌ膜层的介电常数偏离体金属Ａｌ相应值的原因．Ａｌ膜层溅射沉积条件实验研究结果表明,沉积速率、膜层厚度及基底形貌的控制和选择是非常重要的     

Photore sponse and H2 gas sensing properti es of highly oriented Al and Al/Sb doped ZnO thin films

ZnO:Al and ZnO:Al/Sb thin films have been prepared and investigated.The thin films were deposited on Si substrates by the sol-gel method.The structural,optical and electrical properties of ZnO films have been investigated by spectrophotometry,ellipsometry,X-ray diffraction and current-voltage characterizations.It is found that the films exhibit wurtzite structure with a highly c-axis orientation perpendicular to the surface of the substrate,a high reflectivity in the infrared region and a response to illumination.Furthermore,it has been found that Si/（ZnO:Al/Sb）/Al photodiode is promising in photoconduction device while Si/（ZnO:Al）/Al can be used as gas sensor responding to the low H₂concentrations.