利用原子層沉積方法制備硅基MOS器件研究.pdf

1、硅基金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)光電器件因其價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用潛力。完全利用原子層沉積(ALD)方法制備與當(dāng)今硅基微電子工藝相兼容的硅基MOS光電器件具有很好的應(yīng)用前景。
　　 為了測試ALD生長薄膜的厚度和折射率，我們搭建了一套單波長橢偏測量系統(tǒng)，并采用模擬退火算法分析了橢偏數(shù)據(jù)的處理問題。
　　 我們優(yōu)化了氧化鋁薄膜、氧化鋅薄膜以及摻鋁氧化鋅薄膜的生長條件，并采用ALD方法，在石英襯底上生長了

2、摻鋁氧化鋅薄膜，生長溫度為150℃，生長源為三甲基鋁(TMA)、二乙基鋅(DEZn)和水。鋁的摻雜量主要通過改變氧化鋁薄膜和氧化鋅薄膜的生長層數(shù)比來控制。我們分析了這些薄膜的結(jié)構(gòu)、電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。在鋁含量為2.26％時(shí)，我們得到了電阻率為2.38×10-3Ω·cm，均方根粗糙度為1.328nm，可見光范圍內(nèi)透過率大于80％的摻鋁氧化鋅薄膜。鋁原子的摻雜會(huì)提高氧化鋅的禁帶寬度，并使其光致發(fā)光猝滅。
　　 我們優(yōu)化了可作為柵層材料的

3、二氧化硅及氧化鉿薄膜的原子層沉積生長條件，并測試了這些材料作為柵絕緣層的電學(xué)性質(zhì)。在退火溫度為900℃時(shí)，得到了擊穿場強(qiáng)為8MV/cm、相對(duì)介電常數(shù)為3.69的二氧化硅薄膜，以及擊穿場強(qiáng)接近于4MV/cm、相對(duì)介電常數(shù)為10.80的氧化鉿薄膜。退火處理會(huì)有效的減少M(fèi)OS結(jié)構(gòu)器件的界面固定電荷密度和柵層俘獲電荷密度，并大幅減少ALD生長時(shí)殘留的Si-OH極性鍵對(duì)柵層相對(duì)介電常數(shù)的影響，從而提高柵層的電學(xué)性質(zhì)。
　　 最后，我們分析