不同氛围溅射HfO2栅介质薄膜的电学性能和界面微结构

摘要：

本文研究了不同沉积氛围(纯Ar,Ar+O2和Ar+N2)中射频磁控溅射制备HfO2薄膜的介电性能和界面微结构.实验结果表明在纯Ar氛围室温制备的HfO2薄膜具有较好的电学性能(有效介电常数εr～17.7;平带电压～0.36V;1 V栅电压下的漏电流密度～4.15×10-3A cm-2).高分辨透射电子显微镜观测和X射线光电子能谱深度剖析表明,在非晶HfO2薄膜和Si衬底之间生成了非化学配比的HfSixOy和HfSix混合界面层.该界面层的出现降低了薄膜的有效介电常数,而界面层中的电荷捕获陷阱则导致薄膜电容-电压曲线出现顺时针的回线.

关键词：HfO2薄膜、介电性能、界面微结构、射频磁控溅射

所属期刊栏目：41

分类号：O484.42(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目10904124和10974158

在线出版日期：2011-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：243-248