退火温度对高介电常数Ta2O5薄膜电学性能的影响

利用磁控溅射法在硅(Si)衬底上沉积了Ta2O5薄膜,对薄膜进行了不同温度的退火处理,并利用X射线衍射仪对薄膜的微观结构进行了分析.然后在Si的背面和介电薄膜的上面沉积Pt电极,组成了金属—氧化物—半导体( MOS)电容器,对不同温度下退火得到的薄膜制备的MOS电容器的电学性能进行了研究.结果表明,薄膜在700℃开始结...     

氧氩流量比对高介电薄膜Ta_2O_5电学性能的影响

利用反应溅射的方法沉积Ta2O5高介电薄膜,研究了溅射过程中氧气与氩气的体积流量比Ψ(O2:Ar)对薄膜电学性能的影响。结果表明,制备的薄膜退火后为多晶态四方结构的β-Ta2O5。随着Ψ(O2:Ar)的增大,薄膜的沉积速率逐渐减小,积累电容逐渐增大,等效氧化层厚度逐渐减小,平带电容增大,氧化层中可动离子电荷密度逐渐减小。当Ψ(O2:Ar)=6:5时,所沉积Ta2O5薄膜的相对介电常数r最大,为38.32;当Ψ(O2:Ar)=2:5时,漏电流密度最小,仅为7.7×10–7A/cm2。     

RF溅射制备Ta2O5薄膜及其电学性能的研究

高介电常数薄膜广泛应用于动态随机存储器中.本文主要采用反应溅射在Si基体上制备Ta2O5薄膜,研究了在25～100nm厚度范围内薄膜的电学性能.讨论了不同退火时间对Ta2O5薄膜结构和性能的影响,测量了退火后薄膜的漏电流,并计算出其介电常数.     

激光辐照改变Ta2O5陶瓷的介电性能

采用大功率CO2激光辐照技术,进行Ta2O5陶瓷介电性能的改性研究.对辐照前后陶瓷试样的介电性能进行了温度和频率特性的比较,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探讨了其介电性能改变的微观机理.经400～1 000 W的大功率激光辐照处理后,Ta2O5陶瓷的介电常数提高了近1倍(κ＞60),同时保持了良好的热稳定性(TCκ＜10-3/℃).     

电子束蒸发沉积Ta2O5光学薄膜的研究

通过正交实验,以Ta2O5为初始膜料,采用离子源辅助电子束蒸发技术制备了Ta2O5光学薄膜。透射光谱显示,所制备的Ta2O5光学薄膜具有较高的透射率,极值点透射率约为93%,接近K9玻璃基片的透射率。极差分析表明,基片温度和离子源氧气流量是影响薄膜透射率的两个主要因素,而沉积速率的影响很小。分析了各制备参数对Ta2O5薄膜光学性能的影响,得到了采用离子源辅助电子束蒸发制备Ta2O5光学薄膜的最佳工艺参数。     

非晶ErAlO高k栅介质薄膜的制备及性能研究

采用射频磁控溅射法在p型Si(100)衬底上成功制备了非晶Er2O3-Al2O3(ErAlO)栅介质复合氧化物薄膜。研究了ErAlO薄膜的结构及电学特性。XRD测量显示,ErAlO薄膜具有良好的热稳定性,样品经过900℃氧气氛退火30 min后仍保持非晶态结构。AFM照片显示,其表面粗糙度小于0.2 nm,平整度良好。ErAlO栅MOS结构在氧分压为1%时,薄膜的有效相对介电常数为9.5,外加偏压(Vg)为–1 V时样品的漏电流密度为7.5×10–3 A/cm2。非晶ErAlO薄膜是一种很有希望取代SiO2的新型高k栅介质候选材料。     

热处理对MIM薄膜二极管中Ta2O5 膜表面形貌的影响

采用了一种较为新颖的真空热处理和大气气氛下热处理相结合的热处理工艺，并应用到两种以反应溅射工艺为基础制备出的多层Ta2O5膜样品的后处理上。AFM结果显示，经过真空和大气热处理之后，两种Ta2O5膜样品的表面平整度均得到了较大改善，反映出膜内部结构的致密性也得到了较大提高，这将一定程度改善以该膜为绝缘层的MIM-TFD的漏电流和耐击穿电压等电性能。此外，其中的大气热处理工艺所需要的设备和操作程序非常简单，成本较低，这也为MIM—TFD的后期处理工艺提供了一条新的途径。     

Ta2O5Ni60激光熔覆层的耐蚀性研究

利用激光熔覆技术,在A3钢表面进行了Ni60合金添加Ta2O5的激光熔覆实验.采用静态浸泡法对相同工艺条件下获得的纯Ni60熔覆层和Ta2O5/Ni60熔覆层的耐腐蚀性进行了研究.在光学显微镜下观察样品表面腐蚀形貌,并对Ta2O5/Ni60熔覆层的腐蚀机理进行了分析.结果表明:在Ni60自熔合金粉末中加入Ta2O5,可以形成一种新的耐腐蚀体系.然而加入的Ta2O5必须有足够的量(＞7wt.%),才有提高耐蚀性的作用.随着Ta2O5的加入量的增加,试样的耐腐蚀性也增加.当Ta2O5的加入量为11wt.%时,可以使耐蚀性提高20%.     

Ta2O5压电薄膜声表面波性能的测量

根据叉指换能器等效电路模型,用阻抗法测量了五氧化二钽(Ta_2O_5)压电薄膜的声表面波(SAW)机电耦合系数和速度,用电压法测量了频率温度系数,并对其测量误差进行了分析。     

Ta2O5膜压电效应研究

本文报道了新型Ta_2O_5压电膜的制备方法及其工艺技术。用×轴垂直取向性Ta_2O_5压电膜制作出了声表面波(SAW)延迟线及滤波器。并给出了相应的实验结果。     

TiO_2/SiO_2和TiO_2/SiO_xN_y层叠结构高k栅介质比较研究

以射频磁控溅射为主要工艺,制备了TiO2/SiO2和TiO2/SiOxNy两种层叠结构栅介质。对C-V特性和漏电特性的测试表明,SiO2和SiOxNy等界面层的引入有效地降低了TiO2栅介质电荷密度及漏电流,而不同层叠结构的影响主要通过界面电学性能的差异体现出来。对漏电特性的进一步分析显示,TiO2/SiO2结构中的缺陷体分布和TiO2/SiOxNy结构中的缺陷界面分布是导致电学性能差异的主要原因。综合比较来看,TiO2/SiOxNy结构栅介质在提高MOS栅介质性能方面有更大的优势及更好的前景,有助于拓展TiO2薄膜在高k栅介质领域的应用。     

Ta2O5介质膜和Ta2O5—SiO双层介质膜绝缘特性的实验研究

本文介绍了采用直流磁控反应溅射沉积的Ta_2O_5介质膜及由用同样方法沉积的Ta_2O_5膜和电阻式蒸发沉积的SiO膜组成的双层介质膜的绝缘特性。     

Ta2O5薄膜MOS型湿敏元件的机理研究

使用直流磁控反应溅射的工艺方法制备了Ｔａ２Ｏ５薄膜ＭＯＳ型湿敏元件，提出了元件的结构模型，并对其感湿机理进行了讨论。     

氧退火对钛酸锶钡薄膜介电常数的影响

采用氩离子束镀膜技术和硅平面工艺,在SiO2/Si衬底上淀积钛酸锶钡 (Ba1-xSrxTiO3)薄膜,研究在氧气氛中不同温度和时间的退火对薄膜的介电常数的影响。实验结果表明,在退火温度为600℃时,随着氧退火时间的增加,钛酸锶钡薄膜的相对介电常数减小;而在退火时间为30 min时,随着退火温度的增加,钛酸锶钡薄膜的相对介电常数增加。微观结构分析和极化理论解释了这一现象。     

掺Al富Si/SiO2薄膜制备及紫外发光特性研究

采用射频磁控溅射技术制备出掺Al的富Si/SiO2复合薄膜,以不同退火温度对样品进行热处理.对样品进行X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(FTIR)、光致发光(PL)和光致发光激发谱(PLE)检测.结果表明SiO2薄膜中存在纳米Si晶粒,并且含有AlOx成分.室温下,可以观察到位于3.24～3.42 eV的较强紫外光致发光,其发光强度随退火温度和Al含量的变化而变化.分析表明该发光带与SiO2中的氧空位缺陷有关,缺陷分布与纳米Si的形成以及不同Al含量的氧化有关,从而影响薄膜发光强度.     

V_2O_5/V/V_2O_5薄膜退火条件对其的制备及特性的影响

利用间歇通O2的方式,采用射频磁控溅射法在Si3N4衬底上制备V2O5/V/V2O5复合薄膜,研究了不同原位退火条件对薄膜阻值及电阻温度系数(TCR)的影响。结果表明,经过退火处理后的V2O5/V/V2O5复合薄膜方阻值大大降低,电阻-温度曲线呈现良好的线性特性,并具有高TCR值及优良的电学稳定性。利用X射线光电子能谱(XPS)对退火后的V2O5/V/V2O5复合薄膜表面进行V、O元素分析,结果表明,V2O5/V/V2O5复合薄膜各层间的扩散效果显著影响薄膜表面不同价态V离子的含量,低价V离子会随着退火温度的升高及退火时间的延长而增多,薄膜表面对水分子的吸附也随之变强。在实验结果的基础上,利用扩散理论阐述了退火条件对V2O5/V/V2O5复合薄膜电学性能影响的机理。     

直接热氮化SiO2薄膜的电特性

对热生长SiO_2膜,在NH_3气氛中高温退火所形成的热氮化SiO_2薄膜是一种有希望用于VLSI工艺的介质膜。本文采用多种方法,较为全面地分析了不同氮化条件下这种薄膜的界面特性、介电性能、电子陷阱参数、掩蔽杂质扩散能力等电学特性;并用其做为绝缘栅制成MOSFET。讨论了热氮化对阈电压和表面电子迁移率的影响。