铪基高k栅介质/钝化层/Ge堆栈结构设计、界面调控及其MOS器件性能研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51702003
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
- 结题年份:2020
- 批准年份:2017
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2018-01-01 至2020-12-31
- 项目参与者:李洋; 马建立; 吴宏伟; 汪鹏生; 徐慷; 程腾腾;
- 关键词:
项目摘要
The introduction of the high-k gate dielectric will lead to the formation of the unstable interfacial layer between high k layer and the substrate, and reduction of the carrier mobility of channel material, which will degrade device performance. Focus on this problem, HfRO (R=Gd, Dy)/interface passivation layer/Ge gate stacks will be built in this study. The Al2O3 interface passivation layer will be introduced by using atomic layer deposition (ALD) technology. The precursor of Al2O3 with “self-cleaning” effect can improve the interfacial quality of interface between high-k layer and Ge substrate.The Ti capping layer between electrode and the gate dielectric layer will be introduced by using electron beam evaporation technology. The oxygen scanvenge effect of Ti can furtherly optimize the quality of the interface.Through experiments, the effect of the doping content of rare earth element R,the introduction of the Al2O3 passivation layer and Ti capping layer on the interfacial properties, thermal stability, band offset and the electrical properties of Ge-MOS will be studied systematically. Relation between interfacial reaction mechanism and electrical properties will be analyzed,the optimized fabricating parameters for preparation of gate stacks will be determined. This study of subject will provide theoretical and experimental basis for the development of ALD technology for preparation of a new type of high-k gate stacks films with thermodynamical stability and Fermi level unpinning. It will provide the important scientific significance and practical value for the development of Ge-MOS.
高k栅介质的引入导致高k/Ge间不稳定界面层的生成和沟道载流子迁移率的退化,严重影响了Ge基MOS器件性能的提升。针对此关键问题,本项目提出构筑HfRO(R=Gd,Dy)/钝化层/Ge结构,采用原子层沉积(ALD)技术引入Al2O3钝化层,利用Al2O3前驱体对Ge的“自清洁”效应改善高k层与Ge衬底间界面质量;采用电子束蒸发技术在电极和栅介质间引入Ti盖帽层,利用Ti金属的“氧清除”效应进一步优化界面质量。通过研究稀土元素R掺杂量及Al2O3钝化层和Ti盖帽层的引入对Ge上HfRO/Al2O3叠层栅薄膜界面特性、热稳定性、能带偏移及Ge-MOS电学性能的影响,分析界面作用机制与电学性能的内在联系,确定栅介质薄膜最佳制备工艺参数。本课题的研究,将为发展ALD技术在Ge上实现热力学稳定、无费米能级钉扎的新型高k叠层栅提供理论和实验依据,对Ge-MOS的发展提供重要的理论及实验支持。
结项摘要
随着器件特征尺寸的缩小,沟道电场及其引发的散射不断增强,导致沟道载流子迁移率不断退化,器件性能受到严重影响,以应变硅为沟道的CMOS技术在速度和功耗方面将很难满足要求。本项目以获得实现高性能低功耗新型沟道材料MOS器件为导向,采用原子层沉积技术引入钝化层,利用原子层沉积金属前驱体的“自清洁”效应改善了高k层与衬底间界面质量。研究了稀土元素R掺杂及Al2O3钝化层的引入对HfRO/Al2O3叠层栅薄膜界面特性、热稳定性、能带偏移及MOS电学性能的影响,分析了界面作用机制与电学性能的内在联系,确定栅介质薄膜最佳制备工艺参数。项目执行期间,项目组成员系统开展了以下工作:(1)研究不同高k栅介质的制备、界面调控及MOS器件性能优化;(2)通过原子层沉积技术引入钝化层,成功实现了热力学稳定且无费米能级钉扎的新型高k栅介质/IPL/半导体叠层结构;(3)发展了高载流子迁移率沟道材料上稀土元素掺杂的Hf基薄膜制备技术,找出了满足未来栅介质材料要求的叠层材料。本课题的研究,为高性能新型MOSFET应用提供了理论和实验依据,有重要的科学意义和实用价值。在本项目的资助下,共发表17篇SCI论文,其中第一作者和通讯作者论文8篇。参加国内学术会议2次,申请相关发明专利3项(实审阶段)。指导研究生4名,同时为5名青年教师发展提供支持。
项目成果
期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Facile fabrication of Ag/graphene oxide/TiO2 nanorod array as a powerful substrate for photocatalytic degradation and surface-enhanced Raman scattering detection
轻松制造银/氧化石墨烯/TiO2 纳米棒阵列作为光催化降解和表面增强拉曼散射检测的强大基底
- DOI:10.1016/j.apcatb.2019.03.084
- 发表时间:2019
- 期刊:Applied Catalysis B: Environmental
- 影响因子:--
- 作者:Wang Yanfen;Zhang Miao;Yu Hai;Zuo Yong;Gao Juan;He Gang;Sun Zhaoqi
- 通讯作者:Sun Zhaoqi
Ultrathin Al2O3 passivation layer-wrapped Ag@TiO2 nanorods by atomic layer deposition for enhanced photoelectrochemical performance
通过原子层沉积超薄 Al2O3 钝化层包裹 Ag@TiO2 纳米棒以增强光电化学性能
- DOI:10.1016/j.apsusc.2019.143971
- 发表时间:2020
- 期刊:Applied Surface Science
- 影响因子:6.7
- 作者:Gao Juan;Sun Xiaowei;Wang Yanfen;Li Yang;Li Xuechao;Chen Changzhao;Ni Jinbo
- 通讯作者:Ni Jinbo
Physical mechanism of order between electric and magnetic dipoles in spoof plasmonic structures
欺骗等离子体结构中电偶极子和磁偶极子之间有序的物理机制
- DOI:10.1364/ol.42.004521
- 发表时间:2017
- 期刊:Optics Letters
- 影响因子:3.6
- 作者:Wu Hong-Wei;Han Yi-Zeng;Chen Hua-Jun;Zhou Yu;Li Xue-Chao;Gao Juan;Sheng Zong-Qiang
- 通讯作者:Sheng Zong-Qiang
Facile fabrication of ZnO nanorods modified Fe3O4 nanoparticles with enhanced magnetic, photoelectrochemical and photocatalytic properties
轻松制备具有增强磁性、光电化学和光催化性能的 ZnO 纳米棒改性 Fe3O4 纳米颗粒
- DOI:10.1016/j.optmat.2020.110608
- 发表时间:2020
- 期刊:Optical Materials
- 影响因子:3.9
- 作者:Yanfen Wang;Juan Gao;Yin Liu;Mengting Li;Miao Zhang;Gang H
- 通讯作者:Gang H
Facile synthesis of core-shell ZnO/Cu2O heterojunction with enhanced visible light-driven photocatalytic performance
轻松合成具有增强可见光驱动光催化性能的核壳ZnO/Cu2O异质结
- DOI:10.1007/s10971-018-4786-8
- 发表时间:2018
- 期刊:Journal of Sol-Gel Science and Technology
- 影响因子:2.5
- 作者:Wang Yanfen;Gao Juan;Wang Xingzhi;Jin Liping;Fang Lulu;Zhang Miao;He Gang;Sun Zhaoqi
- 通讯作者:Sun Zhaoqi
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
地铁联络通道冻结施工的热流固(THM)耦合分析
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:冰川冻土
- 影响因子:--
- 作者:高娟;冯梅梅;高乾
- 通讯作者:高乾
Regulation of cardiac sympathetic afferent reflex by GABA(A) and GABA(B) receptors in paraventricular nucleus in rats
室旁核GABA(A)和GABA(B)受体对大鼠心脏交感传入反射的调节
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:European Journal of Neuroscience
- 影响因子:3.4
- 作者:周俐敏;施真;廖朝辉;王玮;钟明奎;高娟;高兴亚;朱国庆
- 通讯作者:朱国庆
冻结含盐砂土弹性参数确定方法研究
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:地 下 空 间 与 工 程 学 报
- 影响因子:--
- 作者:高娟;王骑虎;安玉科;毛立军;张宏宏
- 通讯作者:张宏宏
响应面优化葛根黄酮提取工艺研究
- DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2017.07.006
- 发表时间:2017
- 期刊:当代化工
- 影响因子:--
- 作者:慕苗;高娟;高晶晶;白艳霞;高平强
- 通讯作者:高平强
蓄水坑灌下苹果树根系生长对不同氮素水平的响应
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:节水灌溉
- 影响因子:--
- 作者:张人天;马娟娟;孙瑞峰;高娟;孙西欢;郭向红
- 通讯作者:郭向红
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}