Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 42

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
Działanie przyrządów półprzewodnikowych w większości przypadków oparte jest na zjawiskach występujących w wielowarstwowych układach różnych materiałów i zależy od właściwości tych materiałów. Podstawowym elementem wchodzącym w skład niemalże każdego przyrządu półprzewodnikowego jest struktura MOS (ang. metal-oxidesemiconductor), w związku z czym struktura ta jest doskonałym narzędziem do oceny właściwości materiałowych i parametrów elektrycznych tych przyrządów. Wraz ze zmianą technologii wytwarzania struktur MOS konieczna jest umiejętność zrozumienia nowych zjawisk fizycznych w nich występujących oraz wymagany jest dalszy rozwój metod badawczych. Wiele kluczowych parametrów badanych struktur może być bardzo dokładnie wyznaczona na podstawie pomiarów fotoelektrycznych co sprawia, że metody te zyskują duże znaczenie w charakteryzacji rozmaitych struktur nanoelektronicznych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elektrycznych i fotoelektrycznych wykonanych na wielu strukturach MOS w celu prezentacji możliwości uniwersalnego Systemu Pomiarów Fotoelektrycznych. System ten powstał w Zakładzie Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych ITE na podstawie własnych koncepcji i założeń i realizuje oryginalne metody pomiarowe opracowane w tym Zakładzie.
EN
In this work the universal System for Photoelectric Measurements (USPM) is presented. This system, designed and constructed in Department of Characterisation of Nanoelectronic Structures (Institute of Electron Technology, Warsaw) allows measurements of several important parameters of the investigated MOS structures. Some of the key parameters (e.g. effective contact potential difference, barrier heights on both sides of the dielectric layer) can be measured using photoelectric techniques which are known as the most accurate measurement methods of these parameters. The USPM system realizes measurements of different types of MOS structure characteristics, such as photocurrent-voltage IF(VG), capacitances-voltage C(VG) and other, examples of these measurements are shown in the article.
2
Content available remote Określanie schematów pasmowych struktur MOS na podłożu SiC(4H)
PL
W celu określenia schematów pasmowych struktur MOS wykonanych na podłożu z węglika krzemu SiC(4H) wykorzystano szereg technik charakteryzacji: elektrycznych, optycznych oraz fotoelektrycznych. Szczególnie przydatne są pomiary fotoelektryczne, które pozwalają na wyznaczenie wysokości barier potencjału na powierzchniach granicznych dielektryka, jak również pozwalają na określenie położenia energetycznego stanów powierzchniowych na granicy SiO2/SiC. Praca przedstawia wyniki pomiarów wykonanych na kondensatorach MOS z aluminiową bramką Al oraz z warstwą dielektryka wykonaną w dwóch różnych technologiach (chemiczne osadzanie i termiczne utlenianie).
EN
In order to determine band diagrams of the MOS structures made on SiC(4H) substrate several measurement techniques were used: electrical, optical and photoelectric methods. Particularly photoelectric methods are useful since they allow determination of barrier heights at the both dielectric interfaces. In this work measurement results performed on MOS capacitors with aluminum metal gate and with different dielectric layers (chemical deposition and thermal oxidation) are presented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elektrycznych i fotoelektrycznych niektórych parametrów struktur MOS na podłożu krzemowym. Struktury użyte w badaniach były tak dobrane, aby różniły się między sobą parametrami konstrukcyjnymi, a głównie wielkością i kształtem aluminiowej bramki. Miało to na celu zestawienie wyników pomiarów w funkcji współczynnika R zdefiniowanego jako stosunek obwodu bramki do jej powierzchni. Malejące zależności mierzonych parametrów w funkcji rosnącej wartości R są dowodem na to, że dany parametr ma charakterystyczny kopułowaty kształt rozkładu w płaszczyźnie powierzchni bramki z wartościami największymi na środku bramki i najmniejszymi na jej krawędziach. Taki kształt rozkładu przypisywany jest wpływowi naprężeń mechanicznych w dielektryku pod powierzchnią metalowej bramki struktury MOS. Opracowany został model analityczny rozkładów przestrzennych dla struktur z okrągłą bramką.
EN
Characteristic properties of electrical parameters of MOS structures on Si substrates are discussed in this work. The investigated structures differed in shapes (square, circle) and dimensions of the aluminum metal gates. Values of some electric parameters (e.g. flat-band voltage in the dielectric, VG0) 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. It is found that VG0 values are different at the gate center and gate edges with higher values in the middle of the gate and lower values at the gate edges. Such behavior supports our hypothesis that mechanical stress distribution in the dielectric under the gate causes nonuniform distributions of some electric parameters over the gate area of MOS structure. A model is proposed of this distribution for MOS structures of circular shape which remains in agreement with experimental results.
PL
W pracy przedstawiono nową, szybką metodę pomiaru przekrojów czynnych pułapek powierzchniowych, wykorzystującą mapę konduktancji w graficznej analizie pułapek MPAS. Przy użyciu tej metody określono przekroje czynne pułapek w próbkach SiC-3C z tlenkiem bramkowym SiO2 wytwarzanym dwiema metodami (PECVD i mokre utlenianie termiczne 3C-SiC) i z różnymi materiałami bramki (AI, Au, Ni i poli-Si). Uzyskane wyniki wskazują, że pułapki w większości próbek mają typowe wartości przekroju czynnego on ok. 10-15 cm2, charakterystyczne dla centrów Pb. Większe przekroje czynne stwierdzono jedynie w próbkach WET/Ni (on ok. 10-13 cm2), ale wyjaśnienie przyczyny tego odchylenia wymaga dalszych badań.
EN
The MPAS maps are a new, convenient and fast method of interface trap characterization. Using the same data as measured by the conductance method, the MPAS technique requires much less computational effort, allowing for graphical analysis of the distributions of traps in the space of energy position vs. trapping speed, and enabling direct evaluation of trap density and capture cross-section. The graphical method of trap capture cross-section evaluation is proposed based on MPAS. A grid made of lines is calculated for a sequence of capture cross-section values, and superimposed on the MPAS maps. The straight ridge formed by measured conductance In(Gm/ω) in (fs, In(ω-1)) coordinates aligns well with the grid lines, what enables the evaluation of trap capture cross-sections in the constant on range by matching the nearest on line with the In(Gm/ω) ridge line. Using this method, a set of samples of SiC-3C based MOS capacitors with different oxide preparation technology and different gate materials was analyzed and only small deviations from on=10-15 cm2 were detected. As that is the typical trap size of the commonly found Pb - centres, we concluded that the trap centres observed on the MPAS maps in this experiment were mainly, although not exclusively, the dangling bonds.
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.
PL
W artykule omówiono wybrane badania struktur na SiC, przeprowadzone w ramach realizacji projektu InTechFun. Wymagały one zastosowania kompleksu zaawansowanych metod optycznych, fotoelektrycznych i elektrycznych, które pozwoliły na ujawnienie własności strukturalnych kontaktów krzemkowych do SiC oraz wpływu mikro-naprężeń mechanicznych w bramce na niektóre parametry kondensatorów MOS na węgliku krzemu. W szczególności wykonano metodą spektroskopii mikro-ramanowskiej analizę właściwości warstwy węglowej w kontaktach omowych na węgliku krzemu przez porównanie struktury widzianej od strony krzemków oraz podłoża z SiC. Zbadano także metodą foto-elektryczną zależności kontaktowej różnicy potencjałów (φ MS), wysokości barier potencjału na powierzchniach granicznych bramka-izolator (E BG) oraz izolator-półprzewod-nik (E BS) oraz napięcie wyprostowanych pasm (V FB) od stosunku krawędzi do powierzchni bramki (współczynnik R = obwód/powierzchnia) dla różnych materiałów bramek w układzie bramka-SiO₂-SiC.
EN
The results of MOS SiC structures investigation under InTechFun project were presented. Complex and advanced methods, based on electrical, photo-electric and optical measurements were required in order to determine the microstructural properties of the ohmic contacts to SiC and to detect the influence of the mechanical stress distribution under the gate on some electrical parameters in the MOS structures. In the first study, micro-Raman spectroscopy was adopted to analyse the microstructure of silicide/carbonic layers formed within the ohmic contact to SiC. The spectra obtained by illuminating the contact once from the top and then from the bottom were compared. In the second study, the effective contact potential difference φMS, the barrier height at the gate-dielectric interface E BG and the flat-band in semiconductor voltage VFB of the MOS 3C-SiC structure were measured using several electric and photoelectric techniques.
EN
In this work results are presented of the electrical and photoelectric measurements of MOS capacitors, consisting of an Al gate of thickness 25 nm, SiO2 insulator of thickness 60 nm, and n-doped 3C-SiC. Many different measurement techniques are employed in order to completely define all parameters of the band diagram of the MOS structure, which is the main goal of these investigations.
PL
W artykule omówiono wyniki badań próbek kondensatorów MOS wykonanych na 3C-SIC z dwoma wariantami SiO₂, oraz z bramkami metalicznymi (Al, Au i Ni) i polikrzemowymi. Badano wpływ układu bramka-tlenek na charakterystyki C-V i rozkłady pułapek powierzchniowych. Stwierdzono znaczny rozrzut V(sub)FB między strukturami w próbce w przypadku bramek metalicznych na tlenku PECVD. Stwierdzono różnice gęstości pułapek powierzchniowych między wariantami tlenku. Zauważono też, że w przypadku bramek Al i Ni gęstość pułapek powierzchniowych o stanach położonych głębiej w przerwie energetycznej zwiększa się ze wzrostem udziału obwodu w stosunku do powierzchni struktury, czego nie stwierdzono w przypadku bramek Au i poli-Si.
EN
The examination results of two 3C-SiC MOS capacitor samples with two SiO₂ variants and metallic (Al, Au and Ni) and poly-Silicon gate electrodes have been reported in the paper. The influence of the gate-oxide combination on C-V characteristics and on energy distributions of the interface traps was analysed. In case of metal gate samples on PECVD oxide a substantial variability of V(sub)FB within a sample was found. Differences in interface trap densities were found between the two SiO₂ fabrication methods. It was also noticed that in case of Al and Ni gates the density of deep traps increases with the increase of the ratio between gate perimeter and gate area, which was not confirmed in case of poly-Si and Au gates.
PL
Wykorzystanie różnych elektrycznych i fotoelektrycznych technik pomiarowych oraz użycie odpowiednich metod obliczeniowych pozwala na uzyskanie informacji na temat wielu parametrów schematu pasmowego badanej struktury MOS. W pracy tej przedstawiono wyniki pomiarów przeprowadzonych na kondensatorach MOS wykonanych na podłożu 3C-SiC(n) różniących się materiałem bramki (Al, Ni oraz Au).
EN
n this work results are presented of the electrical and photoelectric measurements of MOS capacitors. consisting of different gate materials: Al. Ni and Au of different thicknesses SiO₂ insulator of thickness 60 nm, and n-doped 3C-SiC Many different measurement techniques are employed in order to completely define all parameters of the band diagram of the MOS structure which is the main goal of these investigations.
PL
Przedstawiono wyniki kompleksowej charakteryzacji serii różnych struktur MOS wykonanych na podłożach 3C-SiC. Struktury te różniły się między sobą sposobem wytworzenia warstwy SiO₂ (PECVD oraz utlenianie termiczne w wilgotnym tlenie) oraz materiałem bramki (Al, Au, Ni i poli-Si). Charakteryzację wykonano za pomocą zespołu metod fotoelektrycznych, elektrycznych i optycznych.
EN
The results of the comprehensive characterization of a MOS structures made on 3C-SiC substrate are presented The investigated structures differed in the way the dielectric layer was formed (PECVD, thermal oxidation) and in the gate material (Al. Ni, Au and poly-Si) Many different measurement techniques were employed: photoelectric, electric and optical methods.
EN
A new, high precision photoelectric measurement method of the local flat-band voltage VFB values in MOS structures has been developed. This method, called SLPT (Scanning Light Pulse Technique) consists in scanning the whole gate area with the small light spot, which allows determination of the local VFB value distribution over the gate area. It was found that in Al-Si02-Si structures the local values of VFB in the central part of the metal gate are higher than at gate corners. This characteristic non-uniform, dome-like shape of VFB(x,y) distribution over the gate area was obtained for many MOS structures made in different technological processes. To confirm these results the measurements of the VFB voltage by classical C(V) characteristics method were performed. It turned out that VFB values (for the entire gate area) decrease monotoni-cally with the /?-ratio of the gate perimeter to gate area. Such behavior confirms that local VFB values in the vicinity of gate edges are lower than in the central part of the gate. It supports our hypothesis that the mechanical stress existing in the oxide under the metal gate of the MOS structure has a dominating influence on the shape of the VFB(x,y) distribution.
PL
Opracowano nową, dokładną fotoelektryczną metodę pomiaru lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm VFB w półprzewodniku w strukturze MOS. Metoda SLPT (Scanning Light Pulse Technique) pozwala na pomiar lokalnych wartości VFB bardzo małą plamką światła (mniejszą od rozmiarów bramki struktury MOS) w różnych miejscach na strukturze i tym samym pozwala określić rozkład przestrzenny VFB(x,y) w płaszczyźnie powierzchni bramki struktury MOS. Wykazano, że rozkład napięcia VFB(x,y) dla struktur MOS (Al-Si02-Si) ma charakterystyczny kształt z wartościami największymi na środku oraz najmniejszymi na rogach kwadratowej bramki. Przeprowadzono pomiary elektryczne charakterystyk C(V) struktur MOS, na podstawie których wyznaczono wartości napięć VFB. Pomiary te wykonano na strukturach MOS o różnej wielkości kwadratowej bramki, czyli o różnym stosunku R obwodu do powierzchni tej bramki. Wykazano, że wartości VFB maleją wraz ze wzrostem stosunku R, co jest potwierdzeniem faktu, że wartości VFB w pobliżu krawędzi kwadratowej bramki są mniejsze od tych w środkowej części bramki. We wcześniejszych badaniach wykazano, że efektywna kontaktowa różnica potencjałów
PL
Jednym z najważniejszych parametrów struktury MOS (ang. Metal-Oxide-Semiconductor) jest napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku VFB . Napięcie to wpływa na wartość napięcia progowego, które jest podstawowym parametrem każdego przyrządu MOS. Stąd też, napięcie VFB jawi się jako parametr odgrywający dużą, praktyczną, rolę a możliwość precyzyjnego i dokładnego określania wartości VFB jest niezwykle ważna. W pracy zaprezentowano różne metody określania napięcia VFB w większości opartych na pomiarze charakterystyki pojemnościowo-napięciowej C(VG) struktury MOS. Wyniki uzyskane na podstawie obliczeń pokazują znaczny rozrzut wartości napięcia VFB, który często przekracza poziom tolerancji wyznaczony przez technologie nowoczesnych. zintegrowanych układów MOS. W pracy przedstawiono również założenia fotoelektrycznej metody LPT (ang. Light Pulse Technique), która w przeciwieństwie do technik elektrycznych nie wymaga znajomości parametrów konstrukcyjno-materiałowych badanej struktury.
EN
One of the most important parameters of the MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) structure is the flat-band voltage VFB in semiconductor. This voltage influences the threshold voltage VT which is the fundamental parameter of any MOS device. Hence, the VFB voltage has a great practical importance and the precise and accurate determination of its value is very important. In this paper, the measurement techniques for VFB voltage determination are presented. Most of these methods are based on electric measurements of capacitance-voltage C(VG ) characteristics of MOS structure. The results show considerable spread of VFB values, which exceeds the tolerances allowed by the technology of modern, scaled down MOS integrated circuits. Also, the photoelectric method of the VFB voltage determination is described. This method, called LPT (Light Pulse Technique), is based on simultaneous illumination (modulated light) of the semitransparent gate and polanzation of the substrate of the MOS structure. This technique does not require any knowledge about the investigated structure in contrast to the C(VG,/sub> ) characteristic methods, which require information about some parameters of MOS structure.
EN
The photoelectric techniques are often used for the measurements of metal oxide semiconductor (MOS) structure parameters. These methods, which consist in illuminating the MOS structure with a semitransparent metal gate by a UV light beam, are often competitive for typical electric measurements. The results obtained by different photoelectric methods are, in many cases, more accurate and reproducible than the results of other measurements. The flat-band voltage VFB is an important parameter of any MOS structure since its value influences the threshold voltage VT , which decides for example about power consumption of MOS transistors. One of the methods to measure the VFB value is the electric method of C(V) characteristic. This method involves certain calculations and requires the knowledge about parameters of the investigated sample. The accuracy of this method is rarely better than š100 mV (for higher doping of the substrates the accuracy is worse). The other method of VFB value determination, outlined in this article, is the photoelectric light pulse technique (LPT) method. This method based on the idea proposed by Yun is currently being optimized and verified experimentally.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.