Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
|
Rocznik 2021 - zeszyt 2
Wpływ procesów utleniania i wygrzewania w atmosferze zawieraja˛cej fosfor lub azot na jakos´c´ mie˛dzypowierzchni dielektryk/półprzewodnik w strukturze MOS Ti/SiO2/4H-SiC
Maciej Kamiński
Ernest Brzozowski
Andrzej Taube
Oskar Sadowski
Krystian Król
Marek Guziewicz
nr katalogowy: 130187
Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki prac nad formowaniem tlenku termicznego na powierzchni w˛ eglika krzemu oraz wpływ wygrzewania w atmosferze zawieraja˛cej fosfor lub azot na jakos´c´ mie˛dzypowierzchni dielektryk/półprzewodnik/ w układzie SiO2/4H-SiC. Stwierdzono, z˙e wygrzewanie dwuetapowe w atmosferze POCl3 w temperaturze 1000°C, oraz kolejno NO w temperaturze 1100°C pozwala zredukowa´c g˛esto´s´c stanów pułapkowych do poziomu ok. 2×1011 cm−2 przy kraw˛edzi pasma przewodnictwa.
Abstract
The aim of this studies was investigation of the influence of oxidation and annealing processes in the phosphorus or nitrogen containing atmosphere on the quality of the dielectric/semiconductor interface in the Ti/SiO2/4H-SiC metal-oxide-semicondutor structure. It was found that twostage annealing, in POCl3-containing atmosphere at the temperature of 1000°C, and successively in NO-containing atmosphere at the temperature of 1100°C allows to reduce the density of interface trap to the level of approx. 2×1011cm−2 near the conduction band edge. (The influence of oxidation and annealing processes in the phosphorus or nitrogen containing atmosphere on the quality of the dielectric/semiconductor interface in the Ti/SiO2/4H-SiC metal-oxide-semiconductor structure)
Słowa kluczowe
SiC
stany powierzchniowe
dielektryk bramkowy
mi˛edzypowierzchnia dielektryk/półprzewodnik
POCl3
NO
Keywords
SiC
surface states
gate dielectric
semiconductor/dielectric interface
POCl3
NO
Bibliografia
[1] Hiyoshi, T., Masuda, T., Wada, K., Harada, S., Namikawa, Y.: Improvement of Interface State and Channel Mobility Using 4H-SiC (0-33-8) Face Materials Science Forum, 740-742, pp. 506—509, 2013. [2] Liu, G., Ahyi, A. C., Xu, Y., Isaacs-Smith, T., Sharma, Y. K., Williams, J. R. i inni: Enhanced Inversion Mobility on 4H-SiC (1120) Using Phosphorus and Nitrogen Interface Passivation, IEEE Electron Device Letters, 34(2), pp. 181—183, 2013. [3] Chung, G. Y., Tin, C. C., Williams, J. R., McDonald, K., Di Ventra, M., Pantelides, S. T. i inni: Effect of nitric oxide annealing on the interface trap densities near the band edges in the 4H polytype of silicon carbide, Appl. Phys. Lett., 76(13), pp. 1713-–1715, 2000. [4] Li, H., Dimitrijev, S., Harrison, H. B., Sweatman, D.: Interfacial characteristics of N2O and NO nitrided SiO2 grown on SiC by rapid thermal processing, Applied Physics Letters, 70(15), pp. 2028-–2030, 1997. [5] Jamet, P., Dimitrijev, S., Tanner, P.: Effects of nitridation in gate oxides grown on 4H-SiC, Journal of Applied Physics, 90(10), pp. 5058-–5063, 2001. [6] Lai, P. T., Chakraborty, S., Chan, C. L., Cheng, Y. C.: Effects of nitridation and annealing on interface properties of thermally oxidized SiO2/SiC metal–oxide–semiconductor system, Applied Physics Letters, 76(25), pp. 3744-–3746, 2000. [7] Afanasev, V. V., Stesmans, A., Ciobanu, F., Pensl, G., Cheong, K. Y., Dimitrijev, S.: Mechanisms responsible for improvement of 4H–SiC/SiO2 interface properties by nitridation, Appl. Phys. Lett., 82(4),pp. 568-–570, 2003. [8] Gudjónsson, G., Ólafsson, H. Ö., Sveinbjörnsson, E. Ö.: Enhancement of Inversion Channel Mobility in 4H-SiC MOSFETs using a Gate Oxide Grown in Nitrous Oxide (N2O), Materials Science Forum, 457-460, pp. 1425—1428, 2004. [9] Yoshioka, H., Nakamura, T., Kimoto, T.: Generation of very fast states by nitridation of the SiO2/SiC interface, Journal of Applied Physics, 112(2), 024520, 2012. [10] Rozen, J., Dhar, S., Zvanut, M. E., Williams, J. R., Feldman, L. C. : Density of interface states, electron traps, and hole traps as a function of the nitrogen density in SiO2 on SiC, Journal of Applied Physics, 105(12), 124506, 2009. [11] Chew, K., Tin, C., Ahyi, C., Chong, K., Liang, M., Chong, S. i inni: A Study on the Electronic Properties of Nitric Oxide Annealed MOS Structures Processed on 4H-SiC, MRS Proceedings, 1305, Mrsf10-1305-aa17-35, 2011. [12] Peng, Z. Y., Wang, Y. Y., Shen, H. J., Bai, Y., Tang, Y. D., Chen, X. M. i inni: Re-Investigation of SiC/SiO2 Interface Passivation by Nitrogen Annealing, Materials Science Forum, 897, pp. 335-–339, 2017. [13] Okamoto, D., Yano, H., Hirata, K., Hatayama, T., Fuyuki, T.: Improved Inversion Channel Mobility in 4H-SiC MOSFETs on Si Face Utilizing Phosphorus-Doped Gate Oxide, IEEE Electron Device Letters, 31(7), pp. 710-–712, 2010. [14] Yano, H., Hatayama, T., Fuyuki, T.: POCl3 Annealing as a New Method for Improving 4H-SiC MOS Device Performance, ECS Transactions, 50(3), pp. 257–265, 2012. [15] Stedile, F. C., Radtke, C., Soares, G. V., Pitthan, E., Palmieri, R., Corrêa, S. A.: SiO2/SiC Interfacial Region: Presence of Silicon Oxycarbides and Effects of Hydrogen Peroxide and Water Vapor Thermal Treatments, Materials Science Forum, 717-720, pp. 747–752, 2012. [16] Król, K., Sochacki, M., Turek, M., ˙ Zuk, J., Borowicz, P., Tekli ´nska, D. i inni: Influence of Phosphorus Implantation on Electrical Properties of Al/SiO2/4H-SiC MOS Structure, Materials Science Forum, 821-823, pp. 496—499, 2015. [17] Liu, X.-Y., Hao, J.-L., You, N.-N., Bai, Y., Tang, Y.-D., Yang, C.-Y., Wang, S.-K.: High-Mobility SiC MOSFET With Low Dit Using High Pressure Microwave Plasma Oxidation, Chinese Physics B., 29, 037301, 2020. [18] Jo, Y.-J., Moon, J.-H., Seok, O., Bahng, W., Park, T.-J., Ha M.-W.: Electrical Characteristics of SiO2/4H-SiC Metal-oxidesemiconductor Capacitors with Low-temperature Atomic Layer Deposited SiO2, Journal of Semiconductor Technology and Science, 17(2), pp. 265–270, 2017. [19] Afanasev, V. V., Bassler, M., Pensl, G., Schulz, M: Intrinsic SiC/SiO2 Interface States, Physica Status Solidi (a), 162(1), pp. 321-–337, 1997. [20] Swanson, L. K., Fiorenza, P., Giannazzo, F., Frazzetto, A., Roccaforte, F.: Correlating macroscopic and nanoscale electrical modifications of SiO2/4H-SiC interfaces upon postoxidation- annealing in N2O and POCl3, Applied Physics Letters, 101(19), 193501, 2012. [21] Peng, Z. Y., Wang, Y. Y., Shen, H. J., Bai, Y., Tang, Y. D., Wu, J. i inni: Investigation of the Interface Quality and Reliability of 4H-SiC MOS Structure with NO and Forming Gas Annealing Treatment, Materials Science Forum, 858, pp. 647-–650, 2016. [22] Williams, J. R., Chung, G. Y., Tin, C. C., McDonald, K., Farmer, D., Chanana, R. K. i inni: Passivation of the 4H-SiC/SiO2 Interface with Nitric Oxide, Materials Science Forum, 389-393, pp. 967–972, 2002. [23] Piskorski, K., Przewłocki, H. M., Esteve, R., Bakowski, M.: Characterization of band diagrams of different metal-SiO2- SiC(3C) structures, Materials Science Forum, 711, pp. 99– 103, 2012. [24] Okamoto, D., Sometani, M., Harada, S., Kosugi, R., Yonezawa, Y., Yano, H.: Improved Channel Mobility in 4HSiC MOSFETs by Boron Passivation, IEEE Electron Device Letters, 35(12), pp. 1176-–1178, 2014. [25] Król, K., Sochacki, M., Szmidt, J.:: Investigation on the mechanisms of nitrogen shallow implantation influence on trap properties of SiO2/n-type 4H-SiC interface, Acta Physica Polonica A, 125, pp. 1033–1037, 2014. [26] Kodigala, S. R., Chattopadhyay, S., Overton, C., Ardoin, I., Gordon, B. J., Johnstone, D. i inni: Growth and surface analysis of SiO2 on 4H-SiC for MOS devices, Applied Surface Science, 330, pp. 465-–475, 2015. [27] Palmieri, R., Radtke, C., Silva, M. R., Boudinov, H., da Silva, E. F.: Trapping of majority carriers in SiO2/4H-SiC structures., Journal of Physics D: Applied Physics, 42(12), 125301, 2009. [28] S. Salemi, N. Goldsman, A. Akturk, A. Lelis, in: Proc. Int. Conf. on Simulation of Semiconductor Process and Devices SISPAD 2012, Denver (USA), IEEE, Piscataway 2012, p. 121. [29] Deák, P., Knaup, J. M., Hornos, T., Thill, C., Gali, A., Frauenheim, T.: The mechanism of defect creation and passivation at the SiC/SiO2interface, Journal of Physics D: Applied Physics, 40(20), pp. 6242—6253, 2007. [30] Fiorenza, P., Giannazzo, F., Roccaforte, F.: Characterization of SiO2/4H-SiC Interfaces in 4H-SiC MOSFETs: A Review, Energies, 12(12), 2310, 2019. [31] Pensl, G, Bassler, M, F. Ciobanu, V. V. Afanas’ev, H. Yano, T. Kimoto, and H. Matsunami, Silicon Carbide–Materials, Processing and Devices, edited by A. Agarwal, M. Skowronski, Cooper, J.A. Jr., and E. Janzén, MRS Symposia Proceedings No. 640 Materials Research Society, Pittsburgh, 2001, p. H3.2.1. [32] Okuno, E., Endo, T., Sakakibara, T., Onda, S., Itoh, M., Uda, T. : Ab Initio Calculations of SiO2/SiC Interfaces and High Channel Mobility MOSFET with (11-20) Face, Materials Science Forum, 615-617, pp. 793-–796, 2009. [33] Fujihira, K., Tarui, Y., Imaizumi, M., Ohtsuka, K., Takami, T., Shiramizu, T. i inni: Characteristics of 4H–SiC MOS interface annealed in N2O, Solid-State Electronics, 49(6), pp. 896— 901, 2005. [34] Pantelides, S. i inni: Si/SiO2 and SiC/SiO2 Interfaces for MOSPRZEGLA ˛D ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 97 NR 2/2021 103 FETs – Challenges and Advances, Materials Science Forum, 527-529, pp. 935–948, 2006. [35] Maj, G.: On the Relationship Between Refractive Index and Density for Si02 Polymorphs, Phys Chem Minerals, 10, pp. 133–136, 1984. [36] Król, K., Kalisz, M., Sochacki, M., Szmidt, J.: The Influence of Post-Oxidation Annealing Process in O2 and N2O on the Quality of Al/SiO2/n-Type 4H-SiC MOS Interface, Materials Science Forum, 740-742, pp. 753—756, 2013. [37] Taube, A., Guziewicz, M., Kosiel, K., Gołaszewska-Malec, K., Król, K., Kruszka, R. i inni: Characterization of Al2O3/4H-SiC and Al2O3/SiO2/4H-SiC MOS structures, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 64(3), pp. 547- –551, 2016. [38] Krol, K., Konarski, P., Misnik, M., Sochacki, M., Szmidt, J.: The Effect of Phosphorus Incorporation into SiO2/4H-SiC (0001) Interface on Electrophysical Properties of MOS Structure, Acta Physica Polonica A, 126, pp. 1100–1103, 2014.
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-2 , nr katalogowy 130187
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-2
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
58.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-2
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
58.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
762.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
1002.00 zł brutto
927.78 zł netto
74.22 zł VAT
(stawka VAT 8%)
1002.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna
960.00 zł brutto
888.89 zł netto
71.11 zł VAT
(stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
1002.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
2021-2
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH