非晶Er2O3高k栅介质薄膜的制备及结构特性研究

无机材料学报, 2008, 23(2): 357-360. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.031

非晶Er2O3高k栅介质薄膜的制备及结构特性研究

方泽波 ^1, , 谭永胜 ^2, , 朱燕艳 ^3, , 陈圣 ^4, , 蒋最敏 ^5,

1.绍兴文理学院,物电系,绍兴312000;复旦大学,应用表面物理国家重点实验室,上海200433

2.绍兴文理学院,物电系,绍兴312000

3.复旦大学,应用表面物理国家重点实验室,上海200433

4.复旦大学,应用表面物理国家重点实验室,上海200433

5.复旦大学,应用表面物理国家重点实验室,上海200433

基金项目: 绍兴市科技基金(2007A21015) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(G2001CB3095;10321003;60425411)

关键词：高k栅介质 , Er2O3薄膜 , 反应蒸发

Structural Characteristics of Amorphous Er2O3 Films Grown on Si (001) by Reactive Evaporation

采用高真空反应蒸发法在未加热的P型Si(100)衬底上实现了非晶Er2O3高k栅介质薄膜的生长.俄歇电子能谱证实薄膜组分符合化学剂量比. X射线衍射、反射式高能电子衍射和高分辨透射电子显微镜测量表明,不但原位沉积的薄膜足非晶结构,而且高真空700℃退火30min后样品仍保持了良好的非晶稳定性.原子力显微镜检测显示高真空退火有利于改善薄膜的表面形貌.退火后,Er2O3薄膜获得了平整的表面.电容.电压测试得到薄膜的有效介电常数为12.6,EOT为1.4nm,在1MV/cm时漏电流密度为8×10-4A/cm2.这些特征表明非晶Er2O3薄膜是一种较好的高k栅介质候选材料.

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