Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electronic properties of thin niobium doped barium titanate films

Firek P., Ćwil M., Werbowy A., Szmidt J.

Materiały Elektroniczne

|

2008

|

T. 36, nr 3

110-116

EN

This work presents results of investigations of barium titanate thin films with Nb2O5 admixture, deposited on Si substrates by means of Radio Frequency Plasma Sputtering (RF PS) of sintered BaTiO3 + Nb2O5 target. Round, aluminum (Al) electrodes were evaporated on the top of deposited layers. Thus, metal-insulator-semiconductor (MIS) structures were created with BaTiO3 thin films playing the role of the insulator. They enabled subsequent electrical characterization (current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements) of studied material. This allowed extraction of several electronic parameters (e.g. εn, ρ, VFB ΔVH). Films composition were additionally studied using secondary ion mass spectroscopy (SIMS) techniques.

PL

W pracy prezentowane są wyniki badań dotyczące cienkich warstw tytanianu baru (BaTiO3) z domieszką Nb2O5. Powłoki zostały osadzone metodą rozpylania targetu w plazmie o częstotliwości radiowej (Radio Freąuency Plasma Sputtering - RF PS), a następnie poprzez próżniowe naparowanie elektrod aluminiowych na powierzchnie BaTiO3, zostały wytworzone struktury metal-dielektryk-półprzewodnik (MIS). Pozwoliło to na charakteryzacje elektryczną (pomiary prądowo-napięciowe (I-V) i pojemnościowo-napięciowe (C-V)) kondensatorów, gdzie warstwa tytanianu baru występowała jako dielektryk. Wyznaczone zostały parametry takie jak: εn, ρ, VFB, ΔVH, . Ponadto zmierzono profil warstwy przy użyciu spektroskopii mas jonów wtórnych (secondary ion mass spectroscopy - SIMS).

2

SIMS depth profiling of thin boron nitride insulating films

Cwil M., Firek P., Konarski P., Werbowy A.

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 1

135--141

EN

Secondary ion mass spectrometry (SIMS) has been used to determine depth profiles of thin boron nitride films adapted as insulators in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices. The negative secondary ion detection has been chosen to overcome the sample surface charging due to Ar+ primary ion beam bombardment and to determine the elemental distribution without an electron flood gun treatment. Thin boron nitride films of 20-200 nm thickness were obtained by the radiofrequency plasma-assisted chemical vapour deposition method on Si-substrate with various flows of the gas source. The effect of silicon diffusion from the substrate into the insulator on nitrogen detection due to multiply charged Si ion mass interferences is observed. In order to entirely eliminate the silicon contribution to nitrogen signal in SIMS, we propose to produce BN film on two substrates (e.g., Si and GaAs) simultaneously and then to determine the nitrogen profile. The data obtained for MIS devices formed by covering the BN film with Al layer reveal also Al presence in the insulating film.

3

Wytwarzanie, trawienie plazmowe i właściwości cienkich warstw BaTiO3 do zastosowań elektronicznych

Firek P., Werbowy A., Kwietniewski N., Szmidt J., Olszyna A., Ćwil M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 9

62-68

PL

Warstwy tytanianu baru o grubości rzędu 100 nm wytworzone zostały na podłożach krzemowych (Si (100) typ n, p = 1 - 20 Ω cm) technikami ablacji targetu BaTiO3 + La2O3 (2% wt.) w plazmie impulsowej oraz rozpylania w plazmie o częstotliwości radiowej (13,56 MHz). Powłoki zostały scharakteryzowane metodami badania ciała stałego, takimi jak: skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), mikroskopia sił atomowych (AFM) oraz spektroskopia mas jonów wtórnych (SIMS), co umożliwiło określenie morfologii powierzchni oraz składu wytworzonego materiału [6]. W celu scharakteryzowania wybranych własności elektrofizycznych osadzonych warstw wytworzone zostały struktury MIS (metal-insulator-semiconductor). Na podstawie pomiarów ich wysokoczęstotliwościowych charakterystyk pojemnościowo-napięciowych (C-V) dla różnych częstotliwości oraz charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) wyznaczono wartości przenikalności dielektrycznej (maks. 25), rezystywności (maks. 5⋅1013 Ωcm) i wytrzymałości elektrycznej (maks. 4 MVcm-1 ) warstw oraz określono mechanizmy transportu ładunku elektrycznego przez materiał. Przeprowadzone zostały również procesy selektywnego trawienia badanych warstw w plazmie o częstotliwości radiowej (RF) przy różnych wartościach mocy RF oraz różnym składzie mieszaniny trawiącej (Ar + CF4). Największą szybkość procesu (30 nm/min) obserwowano dla maksymalnej dostępnej mocy (300 W) i przy użyciu czystej atmosfery Ar.

EN

Thin (100 nm) nanocrystalline dielectric films of lanthanum doped barium titanate were deposited on Si substrates by means of reactive pulse plasma (IPD) ablation of BaTiO3 + La2O3 (2 wt.%) target. Scanning electron microscopy and atomic force microscopy showed that the obtained layers were dense ceramics of uniform thickness with average roughness Ra = 2.045 nm and the average grain size of the order of 15 nm. Measurements of current-voltage (I-V) characteristics of metal-insulator-semiconductor (MIS) structures, produced by evaporation of metal (Al) electrodes on top of barium titanate films, allowed to determine the current transport mechanisms and leakage current densities (10-12 to 10-6 Acm-2) flowing through investigated layers as well as their dielectric strength, i.e. critical electric field intensity (EBR) which ranged from 0.2 up to even 4 MVcm-1. Capacitance-voltage (C-V) measurements of the same structures were performed in accumulation state showing that the dielectric constant value (εri) of films in best cases is close to 25. BaTiO3 nanocrystalline thin films were also selective plasma etched in the course of several experiments which varied in RF power as well as CF4/(CF4 + Ar) gas-mixing ratio. The maximum etch rate of approximately 30 nm/min was observed for the maximum power (300 W) and pure Ar plasma atmosphere.

4

Mikroelektroniczne i optoelektroniczne przyrządy sensorowe z warstwami diamentowymi i diamentopodobnymi

Śmietana M., Werbowy A., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 9

126-130

PL

Praca przedstawia badania nad możliwością dostosowania technologii wytwarzania czujnikowych struktur mikroelektronicznych i optoelektronicznych do specyficznych wymagań narzucanych przez procesy osadzania warstw diamentowych i diamentopodobnych. Opracowano i zrealizowano złożone procesy technologiczne przygotowania podłoży, a także osadzania i trawienia warstw węglowych, co dało możliwość wytworzenia czujnikowych struktur światłowodowych oraz tranzystorów FET z otwartą bramką. Dowiedziono, iż w przypadku czujników światłowodowych warstwy diamentopodobne mogą wielokrotnie zwiększać czułość wytworzonych przyrządów na zmiany koncentracji związków chemicznych w roztworach wodnych.

EN

Work presents researches on adaptation of microelectronic and optoelectronic sensing structures technology to specific requirements imposed by deposition processes of diamond and diamond-like carbon films. There were developed complex technological processes of substrates preparation, as well as deposition and processing of carbon films, in order to fabricate fibre optic sensing structures (e.g. long-period gratings) and also microelectronic open-gate field effect transistors. It was proven that in case of fibre optic sensors diamond-like carbon film overlay can multiple their sensitivity to variations of concentration of chemical compounds in water solutions.

5

Influence of the deposition process parameters on electronic properties of BN films obtained by means of RF PACVD

Firek P., Werbowy A., Szmidt J., Kwietniewski M.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2007

|

nr 3

33-36

EN

This work presents results of investigations of electronic properties of undoped boron nitride (BN) films produced on Si substrates in the course of radio frequency (rf) PACVD process with boron triethyl (C2H5)3B as the boron source. The influence of the deposition process parameters on thickness and electronic properties (resistivity r, dielectric strength EBR) of BN films based on ellipsometry and I-V curve measurements at room temperature is studied. The obtained results show that proper selection of deposition process parameters allows BN layers with the required thickness and advantageous values of r and EBR to be fabricated. BN becomes therefore an interesting material for microelectronics applications.

6

Modifying electrophysical properties of Si-cBN interface by introduction of ultrathin dielectric layer

Firek P., Mroczyński R., Szmidt J., Beck R.B., Werbowy A.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 56-57

27-29

EN

This study concerns modifications of Si-cBN interface (with and without dielectric underlayer), c-BN films produced on p-type <100> Si substrates by means of Radio Frequency (RF) CVD process. Silicon nitride and oxynitride were deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition technique and used as a dielectric underlayer. MIS devices were fabricated to allow electrical characterization. Moreover, the influence of underlayers on adhesion of c-BN to silicon substrate was examined.

7

Properties of Al contacts to Si surface exposed in the course of plasma etching of previously grown nanocrystalline c-BN film

Firek P., Werbowy A., Szmidt J., Olszyna A. R.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2005

|

nr 1

76-80

EN

Properties of Al electric contacts to Si(p) surface exposed to fluorine-based plasma etching of nanocrystalline cubic boron nitride (c-BN) film grown previously were studied and compared to the properties of Al contacts fabricated on pristine or dry etched surface of Si(p) wafers. In addition, a part of the investigated samples was annealed in nitrogen atmosphere at the temperature of 673 K. Analysis of contract properties is based on current-voltage (I-V) measurements of the produced Al-Si structures. The presented investigations were performed in order to evaluate the efficiency of the applied plasma etching method of nanocrystalline c-BN from the viewpoint of its influence on the properties of metal contacts formed subsequently and thus on the performance of electronic devices involving the use of boron nitride.

8

Materiały i technologie dla systemów mikroelektronicznych i optoelektronicznych

Szmidt J., Werbowy A., Jakubowski A., Łukasiak L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2003

|

Vol. 44, nr 8-9

32-36

PL

W pracy omówiono materiały współczesnych technologii mikroelektronicznych i optoelektronicznych, a także kierunki ich rozwoju. Przeanalizowano potrzeby i możliwości ich stosowania w zintegrowanej elektronice oraz układach MEMS i MOEMS.

EN

In this paper we present modern materials, technologies and trends in microelectronics and optoelectronics. We concentrate on analysis of reguirements and possibilities in producing of MEMS, MOEMS and ULSI circuits.

9

Reliability of MIS transistors with plasma deposited Al2O3 gate dielectric film

Szmidt J., Werbowy A., Dusiński E., Zdunek K.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2001

|

nr 1

70-75

EN

The paper presents the parameters of MIS transistors with plasma deposited thin film aluminum oxide gate insulator. Al2O3 films were synthesized by means of the low-energy, low-temperature reactive pulse plasma (RPP) method. Investigated transistors, with channel width to length (W/L) ratios of 200/10 [žm/žm] and 200/20 [žm/žm] were manufactured in a standard microelectronic technological laboratory. In order to determine the most important parameters of produced devices there were measured their electrical characteristics. The distribution of the threshold voltage values was studied on a representative set of over two hundred structures.

10

Azotek węgla

Sokołowska A., Szmidt J., Olszyna A., Konwerska-Hrabowska J., Zdunek K., Werbowy A., Mitura S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2001

|

Vol. 42, nr 7

32-36

PL

Na gruncie prognozy materiatoznawczej i wybranych, kluczowych publikacji przedstawiony został nowy materiał, C3N4, jako związek występujący w dwu odmianach alotropowych. Odmiany te różniące się konfiguracją elektronową węgla (grafitopodobna i diamentopodobna) różnią się właściwościami i metodami syntezy. Odmiana diamentopodobna βC3N jest fazą wysokociśnieniową, monotropową. Obecność lub brak wiązań C=C można przyjąć jako element rozstrzygający o rodzaju otrzymanej fazy.

EN

In this paper the new material: C3N4 has been described on the basis of the material - science - prognosis and selected, key - papers. The carbon nitride is presented as a compound produced in two allotropic forms. These forms differ in electron configuration of carbon atom (graphite-like and diamond-like) and have disparate properties and method of synthesis. The diamond-like form βC3N is a monotropic, high pressure phase. The presence or absence of C=C bond can be choose as the identification tool of the produced C3N4 form.

11

AIN layers plasmochemically produced as semiconductors

Werbowy A., Pawłowski P., Siwiec J., Szmidt J., Olszyna A., Sokołowska A.

Nukleonika

|

1999

|

Vol. 44, nr 2

253-260

EN

The paper presents the results on investigations of heterojunction of nanocrystalline AlN layers of p-type with n-type Si. The layers were produced with the impulse plasma assisted MO CVD at 300 K. The heterostructures exhibited the photovoltaic effect with the enlarged spectral quantum efficiency as well as good rectifying and electroluminescence properties.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań heterozłącz nanokrystalicznych warstw AIN typu p z Si typu n. Warstwy wytwarzane były w temperaturze 300 K plazmą impulsową towarzyszącą MOCVD. Heterostruktury wykazywały efekt fotowoltaniczny o powiększonej spektralnej wydajności kwantowej oraz dobre własności prostujące i elektroluminescencyjne.