xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

Strained-Si
Si 1-x Ge x
graded Si 1-x Ge x
p-epi
p ++
p-type Si
wafer
Σχήµα 1. ∆οµή πυριτίου υπό µηχανική τάση
(δείγµατα S1: x=0.1, δείγµατα S2: x=0.22)
thickness (nm)
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
S1 (10% Ge)
S2 (22% Ge)
S0
900 o C
850 o C
800 o C
0 30 60 90 120
oxidation time (min)
Σχήµα 2. Πάχη οξειδίων για τις διάφορες συνθήκες οξείδωσης
Capacitance (pF)
250
200
150
100
50
0
t ox
S2
800 o C 60min
850 o C 30min
800 o C 120min
900 o C 30min
residual
s-Si layer
thickness
-3 -2 -1 0 1 2
Gate Voltage (V)
Capacitance (pF)
250
200
150
100
50
0
t ox
800 o C 60min
850 o C 30min
S2
800 o C 120min
900 o C 30min
TCAD
simulation
residual
s-Si layer
thickness
-3 -2 -1 0 1 2
Gate Voltage (V)
Σχήµα 3. C-V χαρακτηριστικές στη συχνότητα 1 Mhz για τα
δείγµατα S2 οξειδωµένα σε διάφορες συνθήκες
Σχήµα 4. Προσοµοίωση C-V χαρακτηριστικών για δοµές S2
µε πάχος οξειδίου και s-Si ίσο µε τα αντίστοιχα οξειδωµένα
δείγµατα.
Capacitance (pF)
250
200
150
100
50
0
850 o C 60min
S2 substrates
s-Si / Si 0.78
Ge 0.22
800 o C 60min
1Mhz
1Mhz
320 Hz
320 Hz
-2 -1 0 1
Gate Voltage (V)
Apparent D it (eV -1 cm -2 )
10 13 Dit
Qfixed TCAD
10 12
10 11
7 8 9 10 11
Residual strained-Si thickness (nm)
Σχήµα 5. C-V χαρακτηριστικές σε διάφορες συχνότητες (από
1Mhz έως 320Hz) για τα δείγµατα S1 οξειδωµένα σε
(α) 850 o C 30 min και (β) 800 o C 60 min
Σχήµα 6. Φαινόµενη πυκνότητα διεπιφανειακών παγίδων στο
µέσο του ενεργειακού διάκενου, ως προς το εναποµείναν µετά
την οξείδωση πάχος του s-Si
Αναφορές
[1] Nayak DK, Chun SK, App. Phys. Lett., 64 (1994) 2514-6
[2] Nelson SF, Ismail K, Chu JO, Meyerson BS, Appl. Phy. Lett., 63, (1993) 367-9
[3] C.K. Maiti, S.K. Samanta, S. Chatterjee, G.K. Dalapati, L.K. Bera, Solid-State Electronics 48 (2004) 1369–1389
[4] J.Jung, Shaofeng Yu, Ol.Oluwagbemiga Olubuyide, J.L. Hoyt and D. A. Antoniadis, Appl. Phys.Lett. Vol.84 (17) 2004
[5] W.-C. Hua, M. H. Lee, P. S. Chen, S. Maikap, C. W. Liu, and K. M. Chen, IEEE El. Dev. Lett., Vol. 25, No. 10, Oct. 2004
[6] J.Welser, J.L.Hoyt, J.F. Gibbons, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 33 (1994) pp. 2419 – 2422
[7] G. K. Dalapati, S. Chattopadhyay, K. S. K. Kwa, S. H. Olsen, Y. L. Tsang, R. Agaiby, A. G. O’ Neil, P. Dobrosz, S. J. Bull, IEEE
Trans. El. Dev. 53 1142-1152 (2006)
[8] N. Kelaidis, V. Ioannou-Sougleridis, D. Skarlatos, C. Tsamis, J. Parthenios, K. Papagelis, C. Galiotis, B. Kellerman and M.
Seacrist, 8th International Conference on Ultimate Integration on Silicon (ULIS), 15-16 March 2007, Leuven, Belgium
[9] L.K.Bera, M.Mukhopadhay, S.K.Ray, D.K.Nayak, N.Usami, Y.Shiraki, C.K.Maiti, Appl.Phys.Lett.,70(2),p.217,(1997)
[10] C.S.Tan,W.K.Choi,L.K.Bera,K.L.Pey,D.A.Antoniadis,E.A.Fitzgerald,M.T.Currie,C.K.Maiti, Solid – State Electronics (45),
p.1945,(2001)
67