金在Si_2O/Si界面处负电荷效应的实验研究

实验表明,SiO_2/Si体系扩金以后,其MOS结构的C-V曲线,明显的向正压方向平行移动,显示了扩金引入的负电荷效应。变化的一般情况如图1所示。为了观察该效应随热处理条件的变化,进而取得对其作用机制的认识,我们在不同气氛(氮、氢、氯)不同温度和不同时间下,对金界面电荷的变化进行了实验考察。 一、实验 MOS电容器样品是由电阻率为9.1～13Ω·cm的直拉P型Si单晶制成的。位错密度不超过300/cm~2。垂直于<111>且向<110>偏3°切片。     

又一种具有特殊界面效应的稀有金属杂质铑

<正> 继钆(Gd)、钯(Pd)之后,我们在实验上又观察到铑(Rh)是另一类具有特殊界面效应的金属杂质.首先,掺Rh样片的高频和准静态C-V曲线均相对于无Rh控制样片发生了明显的沿正压方向的平移.说明所引入的Rh在硅中的扩散很快,在所用条件下已经到达Si/SiO_2界面并与该处的正电性缺陷中心(D)发生了互作用致使界面有效正电荷密度减小.其次,掺Rh后的C-V曲线,无论高频或准静态,均较无Rh控制片略低.这一点与掺Au后的曲线相反,而与掺Gd、Pd的情况类似,没有出现补偿作用引起串联电阻升高,使掺Au片C-V曲线“压扁”那样的现象.     

La在Si/SiO2界面的电效应

(一)引言 除金(Au)以外,作者们还曾详细地介绍过稀有金属钯(Pd)、钆(Gd)、铑(Rh)等在si/SiO_2界面呈现的类似的负电效应。并且讨论过该效应的普遍性及其改善器件表面性质的可能性。近来我们在实验中,又观察到镧(La)也是具有负电效应的杂质,同样能引起MOS结构C-V曲线,包括高频和准静态曲线,沿正栅压方向明显移动。本文介绍的是掺La界面电特性的主要结果。 (二)实验 MOS样品是在电阻率为8—12Ωcm的<111>P型Si单晶片上制成的。Si片是经研磨、SiO_2胶体抛光和化学抛光制成的,厚度约为300μm。在1150℃下HC1和干氧的混合气流中氧化30min,使Si片表面生成厚度约为1200的SiO_2薄膜。去除Si片背面的SiO_2后,在干氮下,从背面扩入La,进而在不同条件(温度、时间、气氛等)下,对     

金在SiO_2-Si界面效应的物理化学模型

金在硅体内的性质早为人们所熟悉并在一系列硅器件和集成电路中得到了广泛的应用.然而,对金在SiO_2-Si界面性质的研究则是近些年才开始的,并且现在还没有完整的图象.大家知道,实际硅器件(包括集成电路)表面,总是有一个SiO_2-Si体系,该体系性质好坏对器件性能,可靠性及稳定性影响极大.体系的好坏取决于多种因素;如界面态的多少及其能量分布,氧化膜或表面上电荷所生电场的大小及方向以及硅界面处施     

SiO_2/Si界面金电荷效应随固定氧化层电荷的变化

作者们指出,与金原子互作用使原有界面正电荷减少的界面缺陷中,引起固定氧化层电荷Q_(?)(=qN_(o2)的这种类型占有较大的比重。该类型一般认为是氧空位。如果保持界面金原子浓度一定,通过退火等工艺措施使固定氧化层电荷(氧空位)密度N_(ox)变化,则它们反应所生的负电性金密度N_(Au)也将有相应的变化。我们把能引起N_(ox)灵敏变化的SiO_2薄膜的生长温度和于氧下的退火温度作为调变参数,在实验上观察了这种对应的变化。     

SiO_2/Si界面质量的特征性表示及与管芯成品率的关系

SiO_2/Si界面的一个重要特征是氧空位(或过剩硅离子)和离化施主型界面态这两类主要结构(化学)缺陷所产生的界面正电荷。鉴于金在界面处引入的负电荷对这些固有正电荷的有效补偿,就使得引入金以控制界面净电荷密度成为一个有价值的方法。     

固定电荷的变化对界面态的影响及掺金Si/SiO_2界面的电子能谱分析

文中描述了Si/SiO_2界面固定电荷对界面态的影响。考查了低温氢退火对Si/SiO_2界面特性的改善效果。同时还给出了界面电子能谱(AES和ESCA)时分析结果。