ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОКИСЛЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ МОП-КОНДЕНСАТОРОВ С НАНОКРИСТАЛЛАМИ Ge
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2018-54-1-119-126
Аннотация
Проведены исследования структуры и электрофизических характеристик МОП-конденсаторов, сформированных путем термического окисления в различных режимах тонких слоев SiGe сплавов на туннельном диэлектрике. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано формирование нанокристаллов Ge и обнаружено влияние режимов окисления на структуру слоев SiO2 . С помощью измерений высокочастотных вольт-фарадных и вольт-амперных характеристик изучены электрические свойства МОП-структур и показано, что они обладают гистерезисом вольт-фарадных характеристик, а его величина существенно зависит от режима и атмосферы термообработок. Качество сформированных МОП-структур улучшается при использовании окисления в сухом кислороде с учетом оптимальной длительности окисления пленки SiGe, что подтверждается данными вольт-амперных характеристик. Полученные результаты обсуждаются с учетом возможного механизма удаления Ge из слоя SiO2 за счет низкотемпературного испарения монооксида германия (GeO).
При поддержке: Исследования проводились при финансовой поддержке Белорусского республиканского фон-да фундаментальных исследований в рамках проекта БРФФИ-РФФИ № Т16Р-167, а также ГПНИ «Фотоника, опто- и микроэлектроника» (задание № 3.2.03.01)
Об авторах
А. Г. Новиков
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
старший преподаватель кафедры физической электроники и нанотехнологий, факультет радиофизики и компьютерных технологий
Беларусь
старший преподаватель кафедры физической электроники и нанотехнологий, факультет радиофизики и компьютерных технологий
О. Ю. Наливайко
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
заместитель главного технолога, холдинг «Интеграл»
Беларусь
заместитель главного технолога, холдинг «Интеграл»
П. И. Гайдук
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры физической электроники и нанотехнологий, факультет радиофизики и компьютерных технологий
Беларусь
доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры физической электроники и нанотехнологий, факультет радиофизики и компьютерных технологий
Список литературы
1. Structural and electrical properties of silicon dioxide layers with embedded germanium nanocrystals grown by molecular beam epitaxy / A. Kanjilal [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2003. – Vol. 82, № 8. – P. 1212–1214.
2. Chemical vapor deposition of Ge nanocrystals on SiO2 / T. Baron [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2003. – Vol. 83, № 7. – P. 1444–1446.
3. Blue photo-and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements / L. Rebohle [et al.] // Appl. Phys. B. – 2000. – Vol. 71, №2. – P. 131–151.
4. Effect of annealing environment on the memory properties of thin oxides with embedded Si nanocrystals obtained by low-energy ion-beam synthesis / P. Normand [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2003. – Vol. 83, № 1. – P. 168–170.
5. Effects of Ge concentration on SiGe oxidation behavior / H. K. Liou [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 1991. – Vol. 59, № 10. – P. 1200.
6. Oxidation rate enhancement of SiGe epitaxial films oxidized in dry ambient / M. Spadafora [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2003. – Vol. 83, № 18. – P. 3713-3715.
7. Choi, W. K. Rapid thermal oxidation of radio frequency sputtered polycrystalline silicon germanium films / W. K. Choi,
8. A. Natarajan, L. K. Bera // J. Appl. Phys. – 2002. – Vol. 91, № 4. – P. 2443–2448.
9. Сегрегация Ge в SiGe сплавах при окислении / А. Г. Новиков [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2009. – Т. 53, № 2. – С. 52–56.
10. Novikau, A. Germanium segregation in CVD grown SiGe layers / A. Novikau, P. Gaiduk // Open Physics. – 2010. – Vol. 8, № 1. – P. 57–60.
11. Зи, C. Физика полупроводниковых приборов: в 2 кн.: пер. с англ. / С. Зи. – М.: Мир, 1984. – 2 кн.
12. Самсонов, Г. В. Физико-химические свойства окислов / Г. В. Самсонов. – М.: Металлургия, 1978. – 472 с.
13. Shklyaev, A. A. Visible photoluminescence of Ge dots embedded in Si/SiO2 matrices / A. A. Shklyaev, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 2002. – Vol. 80, № 8. – P. 1432–1434.
14. Гайдук, А. П. Распад пересыщенных сплавов SiO2(Ge) при термической обработке / А. П. Гайдук [и др.] // Перспективные материалы. – 2007. – № 2. – С. 29–35.
15. Сопоставление электрических свойств и фотолюминесценции в зависимости от состава слоев SiOx, содержащих нанокристаллы кремния / И. В. Антонова [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2006. – Т. 40, вып. 10. – С. 1229–1235.
16. Novel low-k dielectric obtained by Xenon implantation in SiO2 / H. Assaf [et al.] // Solid State Phenomena. – 2005. – № 291. – P. 108–109.
Рецензия
Просмотров: 899
Послать статью по эл. почте 