超薄高k栅介质/新型窄带隙半导体MOS器件的界面调控与电学性能研究

项目名称： 超薄高k栅介质/新型窄带隙半导体MOS器件的界面调控与电学性能研究

项目编号： No.11404118

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李学飞

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 采用高迁移率III-V族半导体材料作为沟道材料研制14 nm技术节点以下的CMOS 器件，已成为当前微电子领域的前沿与热点。然而，这些高迁移率材料（InSb，InAs等）通常具有比较大的表面粗糙度和严重的界面态，造成界面散射以及费米能级钉钆，严重破坏了本征高迁移率的优势，因此，界面工程是高迁移率器件技术中亟需解决的问题。在本项目中，将以获得高质量的超薄栅介质/新型窄带隙半导体MOS器件为目标。具体包括：通过研究化合物半导体表面态及钝化机理，探索热力学稳定的高k栅介质材料，从微结构角度，揭示钝化层对栅介质性能的影响规律，提出界面钝化层改进界面质量和电学性能的作用机制，探索新型表面钝化界面控制技术。在界面表征和器件测试的综合考虑下，最终实现等效氧化物厚度EOT为0.5-1 nm，界面态密度Dit小于2×1011cm-2eV-1的原型器件以及相关工艺对性能的作用机制。

中文关键词： 高介电栅介质；原子层沉积；晶体管；迁移率；界面态

英文摘要： III-V compounds have great potential for the 14 nm generation of CMOS technology and beyond due to their high carrier mobility and drift velocity. However, surface roughness and density of trap state of these high mobility channel materials (such as InAs,

英文关键词： high-k dielectrics；atomic layer deposition；transistors；mobility；interface traps