【摘 要】
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利用超高真空电子束蒸发法制备了可替代 SiO2作为栅介质的 HfAlO 膜。薄膜的化学组成为(HfO2)(Al2O3)2,900℃退火处理后仍然呈现非晶状态,而且表面平滑。介电常数为 12.7,等
【机 构】
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中国科学院微系统与信息技术研究所,中国科学院微系统与信息技术研究所,中国科学院微系统与信息技术研究所 上海 200050,上海 200050,上海 200050
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利用超高真空电子束蒸发法制备了可替代 SiO2作为栅介质的 HfAlO 膜。薄膜的化学组成为(HfO2)(Al2O3)2,900℃退火处理后仍然呈现非晶状态,而且表面平滑。介电常数为 12.7,等效氧化物厚度 2 nm,固定电荷密度 4×1012cm-2,2 V 栅偏压下漏电流为 0.04 m A/cm2。后退火处理能有效降低固定电荷密度和泄漏电流密度,但会造成界面 SiO2的生长。
HfAlO films that can replace SiO2 as a gate dielectric have been prepared by ultra-high vacuum electron beam evaporation. The chemical composition of the thin film is (HfO2) (Al2O3) 2. After annealing at 900 ℃, it still appears amorphous and the surface is smooth. The dielectric constant is 12.7, the equivalent oxide thickness is 2 nm, the fixed charge density is 4 × 1012 cm-2, and the leakage current at 2 V gate bias is 0.04 m A / cm2. Post-annealing can effectively reduce the fixed charge density and leakage current density, but will cause the growth of interface SiO2.
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