高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响

• 作者: 于芳 唐海马 张恩霞 李国花 李宁 王宁娟 郑中山 马红芝
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 注氧隔离 埋氧 注氮 正电荷密度
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 532-537
• 分类号: O483
• 语种: 中文

摘要

为研究注氮改性对注氧隔离硅材料中埋氧层性质的影响,向其埋氧层内注入了1016 cm-2的高剂量氮.实验结果表明,与未注氮的埋氧层相比,所有注氮的埋氧层中的正电荷密度显著增加.实验还发现,注氮后的退火可使埋氧层内的正电荷密度进一步上升.但与注氮导致的埋氧层内正电荷密度的显著上升相比,退火时间对注氮的埋氧层内正电荷密度的影响不大.电容-电压测量结果显示,在埋氧层内部,注氮后未退火的样品与在1100℃的氮气气氛下退火2.5 h的样品相比,二者具有近似相同的等效正电荷面密度.然而,经0.5 h退火的样品却对应最高的等效电荷面密度.为探讨注氮埋氧层内正电荷产生的机理,对注氮在埋氧层中导致的注入损伤进行了模拟.模拟结果表明,氮离子注入在埋氧层内引入了大量的空位缺陷.对比注氮与退火前后的傅里叶变换红外光谱发现,注入损伤在经0.5 h的高温退火后即可基本消除.实验还对退火前后的注氮样品进行了二次离子质谱分析.分析认为,注入的氮在埋氧层与硅界面附近积累,导致近界面富硅区的硅-硅弱键断裂是注氮埋氧层内正电荷密度增加的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李宁	中国科学院半导体研究所	304	5119	38.0	59.0
2	张恩霞	上海工程技术大学材料工程学院	5	6	2.0	2.0
3	于芳	中国科学院半导体研究所	28	112	6.0	9.0
4	王宁娟	中国科学院半导体研究所	2	8	1.0	2.0
5	李国花	中国科学院半导体研究所	5	26	4.0	5.0
6	马红芝	中国科学院半导体研究所	2	7	1.0	2.0
7	唐海马	济南大学物理系	3	3	1.0	1.0
8	郑中山	济南大学物理系	3	5	1.0	2.0