Zależność parametrów elektrycznych struktury MOS wykonanej na podłożu SiC od wielkości metalowej bramki

• Autorzy: Piskorski K. , Przewłocki H. M. , Esteve R. , Bakowski M.

Warianty tytułu

EN

The dependence of some electrical parameters of MOS structure based on SiC substrate on the dimension of the metal gates

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. Sesja Specjalna InTechFun POIG.01.03.01-00-159/08 (11. 11-14.06. 2012 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów parametrów elektrycznych struktur metal-SiO₂-SiC uzyskanych na podstawie elektrycznych i fotoelektrycznych technik charakteryzacji. Parametry te, do których należą efektywna kontaktowa różnica potencjałów φMS, wysokość bariery potencjału na granicy metal-dielektryk E BG oraz napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku V FB wykreślone w funkcji współczynnika R, zdefiniowanego jako stosunek obwodu do pola powierzchni bramki badanej struktury, wykazują malejącą tendencję wraz ze wzrostem wartości R. Kierunek tych zmian dowodzi, że wartości lokalne tych parametrów mierzone na rogach bądź krawędziach bramki są mniejsze od tych, mierzonych na jej środku.

EN

In this work studies of some electrical parameters of the MOS structure based on 3C-SiC are presented. The effective contact potential difference φMS, the barrier height at the gate-dielectric interface E BG and the flat-band in semiconductor voltage V FB were measured using several electric and photoelectric techniques. Values of these parameters obtained on structures with different gate areas decrease monotonically with increasing parameter R, defined as the ratio of the gate perimeter to the gate area. Such behavior confirmed results obtained on MOS structures on silicon substrate and also supported our hypothesis that the mechanical stress in the dielectric layer under the metal gate causes non uniform distribution of some parameters of MOS structure.

Słowa kluczowe

PL

węglik krzemu; struktura MOS; bariera potencjału

EN

silicon carbide; MOS structure; potential barrier height

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 9
• Strony: 48--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Piskorski K.

autor

Przewłocki H. M.

autor

Esteve R.

autor

Bakowski M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kudła A., H. M. Przewłocki, L. Borowicz, D. Brzezińska, W. Rzodkiewicz: Photoelectrical measurements of the local value of the contact potential difference in the metal-insulator-semiconductor (MIS) structures. Thin Solid Films 450, pp. 203-206, 2004.
• [2] Przewłocki H. M., A. Kudła, D. Brzezińska, H. Z. Massoud: Distribution of the contact potential local values over the gate area of MOS structures. Microelectron. Eng. 72, pp. 165-173, 2004.
• [3] Przewłocki H. M., A. Kudła, D. Brzezińska, H. Z. Massoud: Variability of the local φMS values over the gate area of MOS devices. J. Telecommun. Inf. Technol. 1, pp. 34-39, 2005.
• [4] Piskorski K., H. M. Przewłocki: Distribution of potential barrier height local values at A-Si02 and Si-Si02 interfaces of the metal-oxide-semiconductor (MOS) structures. Bull. Pol. Acad. Sci.-Te. 54(4), pp. 461-468, 2006.
• [5] Piskorski K., H. M. Przewłocki: Investigation of barrier height distributions over the gate area of AI-SiO2-Si structures. J. Telecommun. Inf. Technol. 3, pp. 49-54, 2007.
• [6] Przewłocki H. M., K. Piskorski, A. Kudła, D. Brzezińska: Distribution of barrier height, difference of effective contact potential, and local values of flat-band voltage of Al-SiO2-Si and poly-Si-SiO2-Si structures. Thin Solid Films 516, pp. 4184-4189, 2008.
• [7] Hu S. M.: Stress-related problems in silicon technology. J. Appl. Phys. 70 (6), pp. R53-R80, 1991.
• [8] De Wolf I., H. E. Maes, S. K. Jones: Stress measurements in silicon devices through Raman spectroscopy: bridging the gap between theory and experiment. J. Appl. Phys. 79 (9), pp. 7148-7156, 1996.
• [9] Dombrowski K. F., I. de Wolf, B. Dietrich: Stress measurements using ultraviolet micro-Raman spectroscopy. J. Appl. Phys. 75 (16), pp. 2450-2451, 1999.
• [10] Afanas'ev V. V.: Internal Photoemisssion Spectroscopy. Principles and Applications. Elsevier, 2008.
• [11] Piskorski K., H. M. Przewłocki: LPT and SLPT measurements methods of flat-band voltage (V FB) in MOS devices. J. Telecommun. Inf. Technol. 4, pp. 76-82, 2009.
• [12] Przewłocki H. M.: Internal photoemission characteristics of metal-insulator-semiconductor structures at low electric fields in the insulator. J. Appl. Phys. 85 (9), pp. 6610-6618, 1999.
• [13] Przewłocki H. M.: Theory and applications of internal photoemission in the MOS system at low electric fields. Solid-State Electr. 45, pp. 1241-1250, 2001.
• [14] Krawczyk S. K., H. M. Przewłocki, A. Jakubowski: New ways to measure the work function difference in MOS structures. Revue Phys. Appl. 17, pp. 473-480, 1982.
• [15] Fowler R. H.: The analysis of photoelectric sensitivity curves for clean metals at various temperatures. Phys. Rev. 38, pp. 45-56, 1931.
• [16] Palik E. D. et al.: Handbook of Optical Constants of Solids. Academic Press, Orlando, Florida 1985.
• [17] Nicollian E. H., J. R. Brews: MOS Physics and Technology. John Wiley, New York 1982.