Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

6.3 Elektrische Charakterisierung von MOS Strukturen 131
EOT [nm]
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
b) Leckströme
0 10 20 30 40
Dicke [nm]
Abbildung 6.14: Auftragung
der EOT Werte gegenüber der
Dicke. Der Achsenabschnitt
entspricht der Grenzschichtkapazität
und die Steigung
der Bulkkapazität.
Erste Untersuchungen der Leckstromeigenschaften werden in Abbildung 6.15 vorgestellt. Auf
der linken Seite wird die Anhängigkeit von der Dicke untersucht. Für die Charakterisierung
der Oxidschicht wird der Leckstrom im Akkumulationsbereich herangezogen. Die dünnste
Probe mit einem EOT von 4nm erreicht ein Wert von 5·10 -3 A/cm² bei angelegter Spannung
von 1V in Akkumulation. Ähnlich zur Dickenabhängigkeit ergibt sich auch bei einem Vergleich
von Schichten verschiedener Stöchiometrie (Abbildung 6.15 auf der rechten Seite) kein
signifikanter Trend. Dieses Verhalten lässt sich einfach durch die amorphe SiOx Schicht erklären,
die den Leckstrom bei dünnen Schichten zu begrenzen scheint.
J [A/cm²]
1,0E+00
1,0E-02
1,0E-04
1,0E-06
1,0E-08
1,0E-10
1,0E-12
27nm
12nm
6nm
-1500 -1000 -500 0 500 1000 1500
E [kV/cm]
J [A/cm²]
1,0E+00
1,0E-02
1,0E-04
1,0E-06
1,0E-08
1,0E-10
1,0E-12
Sr/Ti = 1,10
Sr/Ti = 0,93
Sr/Ti = 0,89
-1500 -1000 -500 0 500 1000 1500
E [kV/cm]
Abbildung 6.15: Dicken- und Stöchiometrieabhängigkeit des Leckstroms von STO auf Silizium.