氧化鉿MIS器件C-V特性及輻照效應(yīng)研究.pdf

1、隨著集成電路的不斷發(fā)展,集成電路特征尺寸不斷減小導(dǎo)致漏電流增加,需要采用高介電常數(shù)柵介質(zhì)材料來代替氧化硅材料。因此,針對鉿基MIS器件的電學(xué)特性及其輻照效應(yīng)開展深入研究對于鉿基MIS器件在航空航天等高輻射環(huán)境下的安全應(yīng)用而言十分重要。
　　本文基于量子理論采用自洽方法計算了超薄柵氧化鉿MIS器件的理想C-V特性曲線,并定量計算了氧化物陷阱電荷密度和界面態(tài)陷阱電荷密度。采用原子層沉積法制作了氧化鉿柵介質(zhì)MIS器件,測量了氧化鉿柵介質(zhì)

2、MIS器件的C-V特性曲線,并進(jìn)行了伽馬射線輻照效應(yīng)實驗研究。通過理論與實驗對比分析方法研究氧化鉿MIS器件輻照誘生電荷和能態(tài)的產(chǎn)生機(jī)理與影響機(jī)制。
　　研究結(jié)果表明,隨著輻照劑量的增加,MIS器件的C-V特性曲線向電壓的負(fù)向漂移。說明輻照引起的電荷隨著輻照劑量的增加而增大。MIS器件中的界面陷阱電荷和界面態(tài)陷阱密度隨著輻照劑量的增加先減小后增大。其原因一方面可能是因為 Hf-O鍵破裂,和Si形成了新的化學(xué)狀態(tài)HfSi和SiO2另