镧系元素掺杂二氧化铪和超薄二氧化铪的总剂量效应研究

项目名称： 镧系元素掺杂二氧化铪和超薄二氧化铪的总剂量效应研究

项目编号： No.11375146

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 赵策洲

作者单位： 西交利物浦大学

项目金额： 81万元

中文摘要： 超薄二氧化铪(2 至4 纳米)已用于45 纳米工艺中。镧系元素掺杂的二氧化铪具有更高的介电常数(k>32)，因此可用于下一代的CMOS 和DRAM 工艺中。过去的工作主要集中在辐射过后的较厚的二氧化铪薄膜(>4 纳米)上，少有超薄二氧化铪和镧系元素掺杂二氧化铪栅介质的辐射响应和长期可靠性的报道。本研究的目标是要调查在X-射线或伽玛射线辐射期间和辐射过后，这些介质的辐射响应和损伤机理，包括：1、利用脉冲电容-电压、脉冲电流-电压和脉冲on-the-fly 技术，来分析辐射诱生的陷阱/电荷的产生和恢复；2、通过优化这些介质的生长条件和退火条件，来研究它们的抗辐射加固工艺；3、研究镧系元素掺杂氧化铪中单斜、立方体和四面体晶相的晶粒尺寸，对栅漏电流、空穴的陷落和去陷落、氢的释放和传输等的影响；4、研究超薄氧化铪中辐射诱发的漏电流和击穿；5、研究原生电子陷阱和氧空位与辐射诱生的陷阱和电荷的关系。

中文关键词： 高介电常数介质；伽马辐射响应；总剂量辐射效应；辐射导致的缺陷；抗辐射加固

英文摘要： Ultrathin HfO2 dielectrics (2 - 4nm) have been used for gate insulators and dynamic random access memory (DRAM) in 45nm node. And, its higher dielectric constant (k> 32) can be reached by lanthanide doping (such as La or Ce doping) for next generation CMO

英文关键词： high-k dielectrics；radiation response；total dose effects；radiation-induced deffects；radiation hardness