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Tese

Caracterização física e elétrica de filmes dielétricos de Al2O3 e AlxHf1-xOy para estruturas high-k MOS (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: CHRISTIANO, VERÔNICA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Assunto: DISPOSITIVOS DIELÉTRICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho, foram caracterizados elétrica e fisicamente capacitores MOS com alumina (Al2O3) e aluminato de háfnio (AlxHf1-xOy) como dielétricos de porta. A alumina foi obtida da oxidação anódica de filmes de alumínio evaporados sobre p-Si (100) através de imersão em ácido nítrico por 4 ou 6 min, para diferentes etapas de limpeza finais do substrato: solução diluída de ácido fluorídrico (DHF) ou solução de peróxido sulfúrico (SPM). Análises de retroespalhamento de Rutherford (RBS), espectroscopia por dispersão em energia (EDS) e espectroscopia por dispersão de comprimento de onda (WDS) indicam a formação da alumina estequiométrica, sendo que a difração de raios-X (XRD), mostrou o caráter amorfo do dielétrico. Por intermédio de curvas capacitância x tensão (CV) foram obtidas a espessura equivalente ao óxido de silício (EOT≈2,8nm), a densidade de estados de interface (Dit≈1,4x10¹¹ev-¹cm-²) e a permissividade elétrica da alumina (εhigh-k≈10,6). A admitância associada à corrente de fuga em capacitores MOS foi modelada através de emissão por Frenkel-Poole, tunelamento por Fowler-Nordheim e/ou corrente de fuga constante. Os aluminatos de háfnio (AlxHf1-xOy) foram obtidos sobre p-Si (100), através de deposição atômica por camadas (ALD) para diferentes proporções molares de háfnio (25, 50 ou 75%) e para diferentes tratamentos posteriores (1000ºC, 60s em N2 ou N2+O2 ou laser). A espessura e a rugosidade foram obtidas com a ajuda da técnica de reflectometria de raios-X (XRR). A proporção molar de háfnio adotada no processo de obtenção dos filmes foi confirmada através de análises RBS e WDS. Por XRD, foi verificado o caráter amorfo e a separação de fases nos aluminatos e, por espalhamento de raios-X em ângulo-rasante e pequena abertura (GISAXS), foram analisadas as novas fases formadas.Por fim, da análise CV, foram obtidos EOT≈9,54nm, resistência série (Rs≈68,3Ω) e a permissividade elétrica para o aluminato de háfnio (εhigh-k≈15,2). Finalmente, uma modelagem da admitância associada à corrente de fuga em função da frequência foi proposta para as estruturas MOS.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 27.03.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CHRISTIANO, Verônica. Caracterização física e elétrica de filmes dielétricos de Al2O3 e AlxHf1-xOy para estruturas high-k MOS. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06062013-144815/. Acesso em: 18 abr. 2024.

    • APA

      Christiano, V. (2012). Caracterização física e elétrica de filmes dielétricos de Al2O3 e AlxHf1-xOy para estruturas high-k MOS (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06062013-144815/

    • NLM

      Christiano V. Caracterização física e elétrica de filmes dielétricos de Al2O3 e AlxHf1-xOy para estruturas high-k MOS [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06062013-144815/

    • Vancouver

      Christiano V. Caracterização física e elétrica de filmes dielétricos de Al2O3 e AlxHf1-xOy para estruturas high-k MOS [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06062013-144815/

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