Al2O3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Al2O3栅介质MOS电容,研究了Al2O3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Al2O3栅介质的等效击穿场强大小为12.8MV/cm.在时变击穿的实验中,Al2O3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.     

Al2O3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Al2O3栅介质MOS电容，研究了Al2O3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Al2O3栅介质的等效击穿场强大小为12.8MV／cm.在时变击穿的实验中，Al2O3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／cm^2．     

3—6nm超薄SiO_2栅介质的特性

采用栅氧化前硅表面在 H2 SO4/ H2 O2 中形成化学氧化层方法和氮气稀释氧化制备出 3.2、 4和 6 nm的 Si O2超薄栅介质 ,并研究了其特性 .实验结果表明 ,恒流应力下 3.2和 4nm栅介质发生软击穿现象 .随着栅介质减薄 ,永久击穿电场强度增加 ,但恒流应力下软击穿电荷下降 .软击穿后栅介质低场漏电流无规则增大 .研究还表明 ,用软击穿电荷分布计算超薄栅介质有效缺陷密度比用永久击穿场强分布计算的要大 .在探讨软击穿和永久击穿机理的基础上解释了实验结果     

3-6nm超薄SiO2栅介质的特性

采用栅氧化前硅表面在H2SO4/H2O2中形成化学氧化层方法和氮气稀释氧化制备出3.2、4和6nm的SiO2超薄栅介质,并研究了其特性.实验结果表明,恒流应力下3.2和4nm栅介质发生软击穿现象.随着栅介质减薄,永久击穿电场强度增加,但恒流应力下软击穿电荷下降.软击穿后栅介质低场漏电流无规则增大.研究还表明,用软击穿电荷分布计算超薄栅介质有效缺陷密度比用永久击穿场强分布计算的要大.在探讨软击穿和永久击穿机理的基础上解释了实验结果.     

3.4nm超薄SiO2栅介质的特性

用LOCOS工艺制备出栅介质厚度为3.4nm的MOS电容样品,通过对样品进行I-V特性和恒流应力下V-t特性的测试,分析用氮气稀释氧化法制备的栅介质的性能,同时考察了硼扩散对栅介质性能的影响.实验结果表明,制备出的3.4nm SiO₂栅介质的平均击穿场强为16.7MV/cm,在恒流应力下发生软击穿,平均击穿电荷为2.7C/cm².栅介质厚度相同的情况下,P⁺栅样品的击穿场强和软击穿电荷都低于N⁺栅样品.     

恒电流应力引起HfO_2栅介质薄膜的击穿特性

利用磁控溅射的方法在p- Si上制备了高k(高介电常数)栅介质Hf O2薄膜的MOS电容,对薄栅氧化层电容的软击穿和硬击穿特性进行了实验研究.利用在栅极加恒电流应力的方法研究了不同面积Hf O2 薄栅介质的击穿特性以及击穿对栅介质的I- V特性和C- V特性的影响.实验结果表明薄栅介质的击穿过程中有很明显的软击穿现象发生,与栅氧化层面积有很大的关系,面积大的电容比较容易发生击穿.分析比较了软击穿和硬击穿的区别,并利用统计分析模型对薄栅介质的击穿机理进行了解释     

离子注入氮化薄SiO_2栅介质的特性

研究了通过多晶硅栅注入氮离子氮化 10 nm薄栅 Si O2 的特性 .实验证明氮化后的薄 Si O2 栅具有明显的抗硼穿透能力 ,它在 FN应力下的氧化物陷阱电荷产生速率和正向 FN应力下的慢态产生速率比常规栅介质均有显著下降 ,氮化栅介质的击穿电荷 (Qbd)比常规栅介质提高了 2 0 % .栅介质性能改善的可能原因是由于离子注入工艺在栅 Si O2 中引进的 N+离子形成了更稳定的键所致     

氮化H2-O2合成薄栅介质的击穿特性

研究了14～16nm的H2-O2合成薄栅介质击穿特性.实验发现,N2O气氛氮化H2-O2合成法制备的薄栅介质能够有效地提高栅介质的零时间击穿特性.H2-O2合成法制备的样品,其击穿场强分布特性随测试MOS电容面积的增加而变差,而氮化H2-O2合成薄栅介质的击穿特性随测试MOS电容面积的增加基本保持不变.对于时变击穿,氮化同样能够明显提高栅介质的击穿电荷及其分布.     

氮化H2-O2合成薄栅介质的击穿特性

研究了14～16nm的H2-O2合成薄栅介质击穿特性.实验发现,N2O气氛氮化H2-O2合成法制备的薄栅介质能够有效地提高栅介质的零时间击穿特性.H2-O2合成法制备的样品,其击穿场强分布特性随测试MOS电容面积的增加而变差,而氮化H2-O2合成薄栅介质的击穿特性随测试MOS电容面积的增加基本保持不变.对于时变击穿,氮化同样能够明显提高栅介质的击穿电荷及其分布.     

超薄Si3N4/SiO2叠层栅介质可靠性研究

实验成功地制备出等效氧化层厚度为亚2nm的Nitride/Oxynitride(N/O)叠层栅介质难熔金属栅电极PMOS电容并对其进行了可靠性研究.实验结果表明相对于纯氧栅介质而言,N/O叠层栅介质具有更好的抗击穿特性,应力诱生漏电特性以及TDDB特性.进一步研究发现具有更薄EOT的难熔金属栅电极PMOS电容在TDDB特性以及寿命等方面均优于多晶硅栅电极的相应结构.     

（Pb,Nd）（Ti,Mn,In）O3陶瓷的微波介电性质

近年来，越来越多的具有高介电常数和低介质损耗的陶瓷介质用于微波领域。（Ｐｂ，Ｎｄ）（Ｔｉ．Ｍｎ，Ｉｎ）Ｏ＿３陶瓷是一种新型的微波介质材料。在本文中，作者致力于（Ｐｂ．Ｎｄ）（Ｔｉ，Ｍｎ，Ｉｎ）Ｏ＿３陶瓷的微波介电性质的研究，并且讨论了Ｍｎ含量对微波介电性质的影响。     

Inorganic–Organic Hybrid Dielectrics for Energy Conversion: Mechanism,Strategy, and Applications

Dielectric materials with higher energy storage and electromagnetic (EM) energy conversion are in high demand to advance electronic devices, military stealth, and mitigate EM wave pollution. Existing dielectric materials for high-energy-storage electronics and dielectric loss electromagnetic wave absorbers are studied toward realizing these goals, each aligned with the current global grand challenges. Libraries of dielectric materials with desirable permittivity, dielectric loss, and/or dielectric breakdown strength potentially meeting the device requirements are reviewed here. Regardless, aimed at translating these into energy storage devices, the oft-encountered shortcomings can be caused by either of two confluences: a) low permittivity, high dielectric loss, and low breakdown strength; b) low permittivity, low dielectric loss, and process complexity. Contextualizing these aspects and the overarching objectives of enabling high-efficiency energy storage and EM energy conversion, recent advances in by-design inorganic–organic hybrid materials are reviewed here, with a focus on design approaches, preparation methods, and characterization techniques. In light of their strengths and weaknesses, potential strategies to foster their commercial adoption are critically interrogated.     

SrTiO3-Nd2O3系陶瓷的介电频谱研究

研究SrTiO3-Nd2O3系陶瓷的介电频谱特性。由介电频谱确定了此种陶瓷的介电弛豫频率和介电弛豫时间，并对介电频谱进行了理论分析和讨论。     

低介电常数(low-k)介质在ULSI中的应用前景

本文讨论了ULSI的发展对低介电常数(low-k)介质的需求,介绍了几种有实用价值的low-k介质的研究和发展现况,最后评述了low-k介质在ULSI中应用的前景.     

微波基板用陶瓷材料Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8微波性能研究

通过传统固相反应法制得三元系尖晶石结构的Zn掺杂的Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8(LMT)陶瓷。讨论了Zn掺杂对Li_2MgTi_3O_8陶瓷试样的相结构、显微结构及微波介电性能的影响。当Zn掺杂量为0.06时,Li_2Mg_(0.94)Zn_(0.06)Ti_3O_8陶瓷试样在1 075℃烧结4h可获得良好的显微结构与微波性能,其中介电常数适中(ε_r≈26.58),品质因数较高((Q×f)≈44 800GHz),谐振频率温度系数趋近于0(τ_f≈1.9μ℃~(-1))。该研究得到的陶瓷材料具有良好的微波介电性能,可作为无机填充材料运用于微波复合介质基板材料的研制中。     

现代介质薄膜

介质薄膜是一类重要的电子薄膜。现代常用的介质薄膜种类很多，按其成分可分为无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜三类。同一种介质薄膜当制造工艺略有不同时，就会出现性能差别较大的结果，且随着膜厚的减小，这种现象表现得越来越明显。现在介质薄膜的进展可归纳为：（１）成膜技术的提高，其工艺特点是精细、程控和准确；（２）薄膜下限厚度的减小，如陶瓷薄膜已降到１μｍ，大量生产的高分子聚合物薄膜已降至１００ｎｍ；（３）涌现出了不少新型介质薄膜。从８０年代以来兴起了对纳米级介质薄膜的研究热潮     

FCCL高频介电性能和介电热系数的测量

由于FCCL机械性能特点,FCCL大量用于刚挠结合电路。而应用在FCCL电路的传输频率较低,高频介电性能如介电常数Dk和介电损耗角正切Df未被重视起来。本文利用分离式介质谐振腔法测量FCCL的介电性能,测试频率范围为1.1 GHz~15.5 GHz,并测量其介电常数热系数TCEr。     

钡镧钛系列高介电常数陶瓷研究

采用固相烧结法制备了BaO-La2O3-nTiO2(n=3,4,5和6,BLT)微波介质陶瓷。研究了TiO2含量以及添加Bi2O3和SrTiO3对所制BLT陶瓷的微观结构及介电性能的影响。结果表明:当n=4时,BLT陶瓷晶体结构致密。当n=5并添加Bi2O3和SrTiO3进行改性,所制BLT陶瓷的相对介电常数εr从93增大到210,介质损耗tanδ从2.5减小到1.2,电容温度系数αc向负方向移动。     

微波介质陶瓷材料综述

从使用微波介质陶瓷材料制作微波介质谐振器的角度，详细综述了微波介质陶瓷材料的特性、发展现状，讨论了提高微波介质材料性能的途径，指出了其今后的发展和应用方向。     

SnO2掺杂ZnO-Nb2O5-TiO2微波介质陶瓷

研究了 SnO_2对 ZnO-Nb_2O-5-TiO_2陶瓷相结构和微波介电性能的影响。随 Sn 添加量的增加,晶相组成逐步从(Zn_(0.15)Nb_(0.30)Ti_(0.55))O2相转变为 ZnTiNb_2O_8相,相对介电常数 ?r减少,?f向负频率温度系数方向移动, 当 Sn 含量增加到0.20,?f可降至 9.8×10–6℃–1。当 SnO2的摩尔比 y 为 0~<0.08 时,形成完全固溶体,提高 Q·f 值;当 y>0.08,部分Sn 形成第 2 相,降低其 Q·f 值。当 y 为 0.08,在 1 150℃烧结,具有很好的微波介电性能,其 ?r为 50.3,Q·f 为 14 892GHz,?f为 25.12×10-6℃–1。