Caracterização de dielétricos depositados por “atomic layer deposition’’ usando estrutura MOS

• Autor(a) principal: Bolzan, Charles Airton
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/157276
• topic: Capacitores MOS; Filmes finos dieletricos; Dielectric high-k; MOS capacitor; Deposition by atomic layer; Al2O3; HfO2; TiO2; SiO2

Capacitores MOS com camadas dielétricas de Al2O3, HfO2, TiO2, fabricadas usando a técnica de deposição por camada atômica (ALD) e de SiO2, fabricadas por oxidação térmica. Medidas de I - V e C - V foram utilizadas para obter a constante dielétrica, espessura efetiva do óxido (EOT), tensão e campo de ruptura dielétrica, corrente de fuga e qualidade de interface. Os resultados mostram a presença de filmes com constantes dielétricas de 4,69 e 6,46 para os dielétricos de Al2O3 e HfO2, nesta ordem. A constate dielétrica para TiO2 não foi possível de ser calculada. Adicionalmente, correntes de fuga de 5 pA e 50 pA em -5 V para Al2O3 e HfO2, respectivamente, foram medidas. Entre os dielétricos high-k fabricados, o Al2O3 apresentou as melhores propriedades elétricas, tais como menor densidade de cargas aprisionadas ( ), maior valor de tensão de ruptura dielétrica (22,47 V) e campo elétrico de ruptura (10,40 MV/cm). O Al2O3 torna-se, então, um viável substituto para o problema da elevada corrente de tunelamento em filmes finos de SiO2, em transistores MOS, através da troca destes filmes por camadas mais espessas de Al2O3 de mesma capacitância, no entanto, resultando em diminuição na corrente de tunelamento.