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高K栅介质材料的研究现状与前景
被引量：
1
1
作者
余涛
吴雪梅
+1 位作者
诸葛兰剑
葛水兵
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第21期25-29,共5页
论述了45～32nm技术节点下高K材料取代SiO2的必要性和基本要求,综述了高K栅介质中极具代表性的Hf基材料。研究表明,向HfO2中分别掺杂Al、Si、Ta、N等形成的复合Hf基高K栅介质材料具备较HfO2更加优异的物理结构、晶化温度、热力学稳定性...
论述了45～32nm技术节点下高K材料取代SiO2的必要性和基本要求,综述了高K栅介质中极具代表性的Hf基材料。研究表明,向HfO2中分别掺杂Al、Si、Ta、N等形成的复合Hf基高K栅介质材料具备较HfO2更加优异的物理结构、晶化温度、热力学稳定性以及电学特性,但与此同时也存在如何优化掺杂量、沟道载流子迁移率下降以及中间层引起的界面退化等难题。针对这些挑战,探讨了新型"堆垛结构"和引起载流子迁移率下降的物理机制,展望了高K材料在未来先进COMS器件中的应用。
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关键词
高
k
栅
介质
HFO2
Hf基
高
k
栅
介质
材料
MOSFET器件
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职称材料
扫描透射电子显微镜(STEM)在新一代高K栅介质材料的应用
被引量：
1
2
作者
朱信华
李爱东
刘治国
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1233-1240,共8页
扫描透射电子显微镜(STEM)原子序数衬度像(Z-衬度像)具有分辨率高(可直接"观察"到晶体中原子的真实位置)、对化学组成敏感以及图像直观易解释等优点,成为原子尺度研究材料微结构的强有力工具。本文介绍了STEM Z-衬度像成像原...
扫描透射电子显微镜(STEM)原子序数衬度像(Z-衬度像)具有分辨率高(可直接"观察"到晶体中原子的真实位置)、对化学组成敏感以及图像直观易解释等优点,成为原子尺度研究材料微结构的强有力工具。本文介绍了STEM Z-衬度像成像原理、方法及技术特点,并结合具体的高K栅介质材料(如铪基金属氧化物、稀土金属氧化物和钙钛矿结构外延氧化物薄膜)对STEM在新一代高K栅介质材料研究中的应用进行了评述。目前球差校正STEM Z-衬度的像空间分辨率已达亚埃级,该技术在高K柵介质与半导体之间的界面微结构表征方面具有十分重要的应用。对此,本文亦进行了介绍。
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关键词
扫描透射电子显微镜
Z-衬度STEM像
高k柵介质材料
界面微结构
综述
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职称材料
高k栅介质原子分辨率的电镜表征:研究进展和展望(英文)
被引量：
1
3
作者
朱信华
朱健民
+1 位作者
刘治国
闵乃本
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期280-302,共23页
随着特征尺寸不断缩小,CMOS器件已步入纳米尺度范围,因此纳米尺度器件的结构表征变得尤为关键。完备的半导体器件结构分析,要求确定原子位置、局部化学元素组成及局域电子结构。高分辨(分析型)透射电镜及其显微分析技术,能够提供衍衬像...
随着特征尺寸不断缩小,CMOS器件已步入纳米尺度范围,因此纳米尺度器件的结构表征变得尤为关键。完备的半导体器件结构分析,要求确定原子位置、局部化学元素组成及局域电子结构。高分辨(分析型)透射电镜及其显微分析技术,能够提供衍衬像(振幅衬度像)、高分辨像(相位衬度像)、选区电子衍射和会聚束电子衍射、X射线能谱(EDS)及电子能量损失谱(EELS)等分析手段,已作为半导体器件结构表征的基本工具。配有高角度环形暗场探测器的扫描透射电镜(STEM),因其像的强度近似正比于原子序数(Z)的平方,它可在原子尺度直接确定材料的结构和化学组成。利用Z-衬度像配合高分辨电子能量损失谱技术,可确定新型CMOS堆垛层中的界面结构、界面及界面附近的元素分布及化学环境。近年来新开发的球差校正器使得HRTEM/STEM的分辨率得到革命性提高(空间分辨率优于0.08 nm,能量分辨率优于0.2 eV),在亚埃尺度上实现单个纳米器件的结构表征。装备球差校正器的新一代HRTEM和STEM,使得高k栅介质材料的研究进入一个新时代。本文首先介绍了原子分辨率电镜(HRTEM和STEM)的基本原理和关键特征,对相关高分辨谱分析技术(如EDS和EELS)加以比较;然后综述了HRTEM/STEM在高k栅介质材料(如铪基氧化物、稀土氧化物和外延钙钛矿结构氧化物)结构表征方面的最新进展;最后对亚埃分辨率高k栅介质材料的结构表征进行了展望。
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关键词
高
k
栅
介质
材料
纳尺度结构和化学表征
HRTEM
STEM
EELS和EDS
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职称材料
题名
高K栅介质材料的研究现状与前景
被引量：
1
1
作者
余涛
吴雪梅
诸葛兰剑
葛水兵
机构
苏州大学物理系
苏州大学江苏省薄膜材料重点实验室
中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室
苏州大学分析测试中心
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第21期25-29,共5页
基金
国家自然科学基金(10975106)
信息功能材料国家重点实验室开放课题资助
文摘
论述了45～32nm技术节点下高K材料取代SiO2的必要性和基本要求,综述了高K栅介质中极具代表性的Hf基材料。研究表明,向HfO2中分别掺杂Al、Si、Ta、N等形成的复合Hf基高K栅介质材料具备较HfO2更加优异的物理结构、晶化温度、热力学稳定性以及电学特性,但与此同时也存在如何优化掺杂量、沟道载流子迁移率下降以及中间层引起的界面退化等难题。针对这些挑战,探讨了新型"堆垛结构"和引起载流子迁移率下降的物理机制,展望了高K材料在未来先进COMS器件中的应用。
关键词
高
k
栅
介质
HFO2
Hf基
高
k
栅
介质
材料
MOSFET器件
Keywords
high
k
gate dielectrics, HfO2, Hf based high-
k
gate dielectrics, MOSFET device
分类号
TN386 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
扫描透射电子显微镜(STEM)在新一代高K栅介质材料的应用
被引量：
1
2
作者
朱信华
李爱东
刘治国
机构
南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室
南京大学材料科学与工程系
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1233-1240,共8页
基金
国家科技部重大专项(2009ZX02101-4)
国家自然科学基金(11174122,11134004)~~
文摘
扫描透射电子显微镜(STEM)原子序数衬度像(Z-衬度像)具有分辨率高(可直接"观察"到晶体中原子的真实位置)、对化学组成敏感以及图像直观易解释等优点,成为原子尺度研究材料微结构的强有力工具。本文介绍了STEM Z-衬度像成像原理、方法及技术特点,并结合具体的高K栅介质材料(如铪基金属氧化物、稀土金属氧化物和钙钛矿结构外延氧化物薄膜)对STEM在新一代高K栅介质材料研究中的应用进行了评述。目前球差校正STEM Z-衬度的像空间分辨率已达亚埃级,该技术在高K柵介质与半导体之间的界面微结构表征方面具有十分重要的应用。对此,本文亦进行了介绍。
关键词
扫描透射电子显微镜
Z-衬度STEM像
高k柵介质材料
界面微结构
综述
Keywords
scanning transmission electron microscopy （STEM）
Z-contrast STEM images
high-
k
gate dielectrics
interfacial microstructures
review
分类号
TN153 [电子电信—物理电子学]
TN16 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
高k栅介质原子分辨率的电镜表征:研究进展和展望(英文)
被引量：
1
3
作者
朱信华
朱健民
刘治国
闵乃本
机构
固体微结构物理国家实验室
出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期280-302,共23页
基金
国家自然科学基金资助项目(Nos.10874065,60576023,60636010)
江苏省自然科学基金资助项目(No.BK2007130)~~
文摘
随着特征尺寸不断缩小,CMOS器件已步入纳米尺度范围,因此纳米尺度器件的结构表征变得尤为关键。完备的半导体器件结构分析,要求确定原子位置、局部化学元素组成及局域电子结构。高分辨(分析型)透射电镜及其显微分析技术,能够提供衍衬像(振幅衬度像)、高分辨像(相位衬度像)、选区电子衍射和会聚束电子衍射、X射线能谱(EDS)及电子能量损失谱(EELS)等分析手段,已作为半导体器件结构表征的基本工具。配有高角度环形暗场探测器的扫描透射电镜(STEM),因其像的强度近似正比于原子序数(Z)的平方,它可在原子尺度直接确定材料的结构和化学组成。利用Z-衬度像配合高分辨电子能量损失谱技术,可确定新型CMOS堆垛层中的界面结构、界面及界面附近的元素分布及化学环境。近年来新开发的球差校正器使得HRTEM/STEM的分辨率得到革命性提高(空间分辨率优于0.08 nm,能量分辨率优于0.2 eV),在亚埃尺度上实现单个纳米器件的结构表征。装备球差校正器的新一代HRTEM和STEM,使得高k栅介质材料的研究进入一个新时代。本文首先介绍了原子分辨率电镜(HRTEM和STEM)的基本原理和关键特征,对相关高分辨谱分析技术(如EDS和EELS)加以比较;然后综述了HRTEM/STEM在高k栅介质材料(如铪基氧化物、稀土氧化物和外延钙钛矿结构氧化物)结构表征方面的最新进展;最后对亚埃分辨率高k栅介质材料的结构表征进行了展望。
关键词
高
k
栅
介质
材料
纳尺度结构和化学表征
HRTEM
STEM
EELS和EDS
Keywords
High-
k
gate dielectrics
nanoscale structural and chemical characterization
HRTEM
STEM
EELS
EDS
分类号
TN16 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高K栅介质材料的研究现状与前景
余涛
吴雪梅
诸葛兰剑
葛水兵
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
扫描透射电子显微镜(STEM)在新一代高K栅介质材料的应用
朱信华
李爱东
刘治国
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高k栅介质原子分辨率的电镜表征:研究进展和展望(英文)
朱信华
朱健民
刘治国
闵乃本
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
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