Nd2O3掺杂的HfO2高k栅介质薄膜ALD制备及性能研究

• 作者: 张文强 梁晓平 熊玉华 赵鸿滨 陈小强 魏峰
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: Nd2O3 HfO2 原子层沉积 掺杂 氧空位 高k
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 780-784
• 页数: 5页
• 分类号: TG111.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY17020012

摘要

采用原子层沉积技术(ALD)制备了Nd2O3掺杂的HfO2高k栅介质薄膜(Hf-Nd-O),通过X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜中元素的成分、 结合能及化学计量比,分析了Nd2O3掺杂后薄膜中氧空位浓度和界面层成分的变化;通过测量薄膜的光致发光(PL)图谱,比较了Nd2O3掺杂前后铪基薄膜中的氧空位浓度变化,分析了Nd2O3掺杂对HfO2薄膜中氧空位浓度的影响;通过高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)研究了薄膜厚度及形态;制备了Pt/HfO2(Hf-Nd-O)/IL/n-Si/Ag MOS结构,应用半导体参数测试仪得到薄膜的电容-电压(C-V)和漏电流密度-电压(J-V)特性曲线.结果表明,Nd2O3掺入HfO2薄膜后,整个铪基薄膜体系的氧空位减少,Hf-O键的结合能提高,Hf和O的原子比更接近理想的化学计量比(1:2);在同样物理厚度与界面制备工艺条件下,Nd2O3的掺入使得MOS结构的饱和电容值提高,EOT降低,Vg=(Vfb+1)V时,Nd2O3掺杂的HfO2薄膜的漏电流密度为8.7×10-3 A·cm2,相比于纯HfO2薄膜的3.5×10-2 A·cm2有明显降低,电学性能整体得到提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵鸿滨		11	58	4.0	7.0
2	魏峰		11	43	4.0	6.0
3	熊玉华		20	94	7.0	8.0
4	梁晓平		2	1	1.0	1.0
5	陈小强		2	1	1.0	1.0
6	张文强		1	0	0.0	0.0