湿N_2退火HfTiO和HfO_2栅介质Ge MOS电特性研究  

Study on Electrical Characteristics of Ge MOS with HfTiO & HfO_2 Gate Dielectric Annealed in Wet N_2

作　　者：邹晓[1] 徐静平[2] 朱秋玲[2] 黎沛涛[3] 李春霞[3] 

机构地区：[1]江汉大学机电与建筑工程学院,武汉430056 [2]华中科技大学电子科学与技术系,武汉430074 [3]香港大学电机与电子工程系

出　　处：《固体电子学研究与进展》2007年第2期143-146,共4页Research & Progress of SSE

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号:60576021);中国香港特别行政区(HKSAR)科研资助委员会(RGC)资助项目(合同号:HKU7142/05E)

摘　　要：采用反应磁控溅射方法在Ge衬底上分别制备了HfTiO和HfO2高κ栅介质薄膜,并研究了湿N2和干N2退火对介质性能的影响。由于GeOx在水气氛中的水解特性,湿N2退火能分解淀积过程中生长的锗氧化物,降低界面态和氧化物电荷密度,有效提高栅介质质量。测量结果表明,湿N2退火Al/HfTiO/n-GeMOS和Al/HfO2/n-GeMOS电容的栅介质等效厚度分别为3.2nm和3.7nm,-1V栅偏压下的栅极漏电流分别为1.08×10-5A/cm2和7.79×10-6A/cm2。实验结果还表明,HfTiO样品由于Ti元素的引入提高了介电性能,但是Ti的扩散也使得界面态密度升高。Reactive co-sputtering method for growth of HfTiO and HfO2 high κ gate dielectric on Ge substrate and the effects of wet or dry N2 anneals on dielectric performances are analyzed.The wet N2 anneal can greatly decompound unstable germanium oxide at the interface,decrease densities of interface-state and equivalent oxide-charge,and improve dielectric quality,due to the hydrolytic property of GeOx in water-vapor-ambient.The electrical measurement shows that equivalent oxide thickness is 3.2 nm and 3.7 nm and g...

关 键 词：锗金属氧化物半导体 氧化钛铪 二氧化铪 湿氮气退火 界面层 

分 类 号：TN386[电子电信—物理电子学]