具有HfN/HfO2栅结构的p型MOSFET中的负偏置-温度不稳定性研究

研究了HfN/HfO₂高K栅结构p型金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管(MOSFET)中，负 偏置-温度应力引起的阈值电压不稳定性(NBTI)特征.HfN/HfO₂高K栅结构的等效 氧化层厚度(EOT)为1.3nm，内含原生缺陷密度较低.研究表明，由于所制备的HfN/HfO₂ 高K栅结构具有低的原生缺陷密度，因此在p-MOSFET器件中观察到的NBTI属HfN/HfO2高K栅结构的本征特征，而非工艺缺陷引起的；进一步研究表明，该HfN/HfO₂高K栅结构中观察到的NBTI与传统的SiO₂基栅介质p-MOSFET器件中观察 到的NBTI具有类似的特征，可以被所谓的反应-扩散(R-D)模型表征： HfN/HfO₂ 栅结构p-MOSFET器件的NBTI效应的起源可以归为衬底注入空穴诱导的界面反应机理，即在负 偏置和温度应力作用下，从Si衬底注入的空穴诱导了Si衬底界面Si-H键断裂这一化学反应的 发生，并由此产生了Si^＋陷阱在Si衬底界面的积累和H原子在介质层内部的扩散 ，这种Si^＋陷阱的界面积累和H原子的扩散导致了器件NBTI效应的发生. 关键词： 高K栅介质 负偏置-温度不稳定性(NBTI) 反应-扩散(R-D)模型     

HfO2高k栅介质等效氧化层厚度的提取

分两步提取了HfO2高k栅介质等效氧化层厚度(EOT).首先,根据MIS测试结构等效电路,采用双频C-V特性测试技术对漏电流和衬底电阻的影响进行修正,得出HfO2高k栅介质的准确C-V特性.其次,给出了一种利用平带电容提取高k介质EOT的方法,该方法能克服量子效应所产生的反型层或积累层电容的影响.采用该两步法提取的HfO2高k栅介质EOT与包含量子修正的Poisson方程数值模拟结果对比,误差小于5%,验证了该方法的正确性.     

亚0.1μm高K栅介质MOSFETs的特性

用二维模拟软件 ISE研究了典型的 70 nm高 K介质 MOSFETs的短沟性能 .结果表明 ,由于 FIBL 效应 ,随着栅介质介电常数的增大 ,阈值电区减小 ,而漏电流和亚阈值摆幅增大 ,导致器件短沟性能退化 .这种退化可以通过改变侧墙材料来抑制     

Carriers recombination processes in charge trapping memory cell by simulation

We have evaluated the effects of recombination processes in a charge storage layer, either between trapped electrons and trapped holes or between trapped carriers and free carriers, on charge trapping memory cell＇s performances by numerical simulation. Recombination is an indispensable mechanism in charge trapping memory. It helps charge convert process between negative and positive charges in the charge storage layer during charge trapping memory programming/erasing operation. It can affect the speed of programming and erasing operations.     

高Tc超导互连线高频传输特性分析

利用能较好描述高温超导体反常温度特征的推广二流体模型和传输线理论，计算和模拟了用于ＶＬＳＩ封装互连的高温超导互连线的传输常数随温度的变化关系和上升时间对温度及互连线宽度与长度的依赖关系。     

Al_2O_3高k栅介质的可靠性

利用反应溅射方法制备了等效氧化层厚度为3 45nm的Al2 O3栅介质MOS电容,研究了Al2 O3作为栅介质的瞬时击穿和恒压应力下的时变击穿等可靠性特征.击穿实验显示,样品的Al2 O3栅介质的等效击穿场强大小为1 2 8MV/cm .在时变击穿的实验中,Al2 O3栅介质表现出类似于SiO2 的软击穿现象.不同栅压应力作用的测试结果表明,介质中注入电荷的积累效应是引起软击穿的主要因素,其对应的介质击穿电荷QBD约为30～60C/cm2 .     

HfO2高K栅介质薄膜的电学特性研究

研究了高 K(高介电常数 )栅介质 Hf O2 薄膜的制备工艺 ,制备了有效氧化层厚度为 2 .9nm的超薄MOS电容。对电容的电学特性如 C-V特性 ,I-V特性 ,击穿特性进行了测试。实验结果显示 :Hf O2 栅介质电容具有良好的 C-V特性 ,较低的漏电流和较高的击穿电压。因此 ,Hf O2 栅介质可能成为 Si O2 栅介质的替代物。     

The influence of thermally assisted tunneling on the performance of charge trapping memory

We evaluate the influence of the thermally assisted tunneling (TAT) mechanism on charge trapping memory (CTM) cell performance by numerical simulation, and comprehensively analyse the effects of the temperature, trap depth, distribution of trapped charge, gate voltage and parameters of TAT on erasing/programming speed and retention performance. TAT is an indispensable mechanism in CTM that can increase the detrapping probability of trapped charge. Our results reveal that the TAT effect causes the sensitivity of cell performance to temperature and it could affect the operational speed, especially for the erasing operation. The results show that the retention performance degrades compared with when the TAT mechanism is ignored.     

ZnCoO稀磁半导体的室温磁性

采用固相反应法，将ZnO和Co₂O₃粉末按不同的成分配比混合，制备了稀磁半导体Zn_1-xCo_xO (x=0.02,0.06,0.10)材料.并使用H₂气氛退火技术对样品进行了处理，得到了具有室温铁磁性的掺Co氧化锌稀磁半导体.利用全自动X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、高分辨透射电子显微镜和超导量子干涉器件磁强计对样品的结构、晶粒的尺寸、微观形貌以及磁性等进行了测量和标度. 关键词： 稀磁半导体 氧化锌 掺杂 固相反应法     

HfO_2高k栅介质漏电流机制和SILC效应

利用室温下反应磁控溅射的方法在 p- Si(1 0 0 )衬底上制备了 Hf O2 栅介质层 ,研究了 Hf O2 高 k栅介质的电流传输机制和应力引起泄漏电流 (SIL C)效应 .对 Hf O2 栅介质泄漏电流输运机制的分析表明 ,在电子由衬底注入的情况下 ,泄漏电流主要由 Schottky发射机制引起 ,而在电子由栅注入的情况下 ,泄漏电流由 Schottky发射和 Frenkel-Poole发射两种机制共同引起 .通过对 SIL C的分析 ,在没有加应力前 Hf O2 / Si界面层存在较少的界面陷阱 ,而加上负的栅压应力后在界面处会产生新的界面陷阱 ,随着新产生界面陷阱的增多 ,这时在衬底注入的情况下 ,电流传