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Y掺杂Al2O3高k栅介质薄膜的制备及性能研究

耿伟刚 兰 伟 黄春明 王印月 郭得峰

Y掺杂Al2O3高k栅介质薄膜的制备及性能研究

耿伟刚, 兰 伟, 黄春明, 王印月, 郭得峰
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-02-04
  • 修回日期:  2005-07-05
  • 刊出日期:  2005-06-05

Y掺杂Al2O3高k栅介质薄膜的制备及性能研究

  • 1. (1)兰州大学物理系,兰州 730000; (2)兰州大学物理系,兰州 730000;燕山大学物理系,秦皇岛 066004
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50272027)资助的课题.

摘要: 利用射频反应共溅射方法制备了Y掺杂Al2O3电介质薄膜,用掠入射x射线衍射检测了薄膜的结构,用高分辨率扫描电子显微镜(HRSEM)、原子力显微镜(AFM)观察了薄膜断面和表面形貌,用高频C-V和变频C-V及J-V测量了样品的电学特性. 结果表明,Y的掺入使电介质薄膜的介电常数k有了很大提高(8.14—11.8),并体现出了较好的介电特性. 分析认为:与氧具有较大电负性差的Y离子的加入,增大了薄膜中的金属—氧键(M—O)的强度;同时,Y的加入使Al2O3的结构和原子配位发生了改变,从而提高了离子极化对薄膜介电常数的贡献. 退火前后的XRD谱均显示薄膜为非晶态;HRSEM断面和AFM形貌像显示所制备的薄膜非常平整,能够满足器件要求.

English Abstract

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