Ⅲ-Ⅴ族半导体衬底上铪基高k栅介质界面特性研究

项目名称： Ⅲ-Ⅴ族半导体衬底上铪基高k栅介质界面特性研究

项目编号： No.11175229

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 程新红

作者单位： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

项目金额： 70万元

中文摘要： 微电子技术发展到45nm节点以下，传统SiO2栅介质将被高介电常数(高k)介质替代，具有较高电子迁移率的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体衬底（如GaAs）很有可能替代Si衬底来满足更高速、低功耗nMOS的要求。直接在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体衬底上生长高k栅介质会造成高缺陷密度的界面层存在，导致费米能级钉扎、等效电容密度降低，器件沟道区无法形成反型层。本项目利用等离子体增强原子层沉积（PEALD）方法在GaAs等半导体衬底上低温生长铪基高k栅介质。通过等离子体原位钝化GaAs表面，结合等离子体脉冲时间、能量、及流量的调控来实现高k介质低温生长。研究等离子体钝化和金属前驱体自清洁作用对界面层特性的影响，研究作用机理，解决高缺陷密度界面层问题，提高界面层和高k介质层质量，为 Ⅲ-Ⅴ族半导体衬底/高k栅介质材料体系应用奠定理论和实践基础。

中文关键词： Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体；原子层沉积；界面钝化；介质薄膜；石墨烯

英文摘要：

英文关键词： Ⅲ-Ⅴ compound semiconductor；atom layer deposition；surface passivation；dielectric film；graphene