Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badanie wpływu naprężeń mechanicznych na wartość napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku w strukturze MOS

Piskorski K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 9

55-58

PL

W trakcie wieloletnich badań wykazano, że naprężenia mechaniczne w dielektryku pod powierzchnią metalowej bramki struktury MOS mają wpływ na niektóre parametry elektryczne tej struktury, m.in. na napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku VFB. W wyniku wielu prac dowiedziono, zarówno bezpośrednio jak i pośrednio, że wartości lokalne napięcia VFB mierzone na środku kwadratowej struktury są większe od wartości lokalnych tego napięcia mierzonych na krawędziach i rogach tej struktury. Za ten nierównomierny rozkład napięcia VFB w płaszczyźnie powierzchni bramki odpowiedzialne są, wg postawionej przez nas hipotezy, naprężenia w dielektryku. W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu tych naprężeń na wartości napięcia VFB na podstawie pomiarów wykonanych dla różnych temperatur na różnych technologicznie strukturach MOS.

EN

It is known, that mechanical stress existing in the dielectric layer under the metal gate of the MOS structure influences some electrical parameters of this structure. Among these parameters is flat-band voltage in semiconductor VFB. On the basis of photoelectric measurements the characteristic shape of distributions over the gate area with highest local values in the middle of the gate and smaller values at the gate corners were determined. To confirm these observations another measurement procedure consisted in determination of the average values as a function of gate dimensions (expressed as ratio R – the gate perimeter to the gate area) was performed. The average values for whole structure decreases monotonically with the ratio R. These results consistently show that for smaller gates the influence of gate edges on the measured average parameter values is larger. In order to support our hypothesis that observed characteristic VFB distribution are caused by mechanical stress the following investigations were proposed. Measurements of the VFB = f(R) dependences on structures with different gate dimensions and gate thicknesses for wide range of temperatures were carried out. It was shown, that for higher temperatures the amplitude of the VFB = f(R) plots increases, what suggests direct influence of the mechanical stress on measured VFB values.

2

Badania właściwości struktur MOS na SiC dla wybranych rozwiązań technologiczno-konstrukcyjnych

Gutt T., Piskorski K., Przewłocki H. M., Borowicz P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

44-46

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.

3

Badanie rozkładów przestrzennych napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku U FB w strukturach MOS

Piskorski K., Przewłocki H. M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 11

32-35

PL

W pracy om ówiono wyniki pomiarów lokalnych wartości napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku UFB w strukturach MOS. Temat ten jest kontynuacją prac prowadzonych w naszym zakładzie nad zagadnieniem pomiaru rozkładów przestrzennych parametrów elektrycznych struktur MOS w płaszczyźnie powierzchni metalowej bramki. We wcześniejszych pracach [1-5] wykazano, że lokalne wartości niektórych parametrów mają charakterystyczny kopułowaty kształt rozkładu w płaszczyźnie powierzchni bramki. Rozkłady te przypisywane są w głównej mierze wpływowi naprężeń mechanicznych, które panują w tlenku pod powierzchnią metalowej bramki. Pomiary lokalnych wartości napięcia UFB umożliwione zostały poprzez modyfikację fotoelektrycznej metody LPT (Light Pulse Technique), metoda ta polega na oświetleniu struktury modulowanym światłem i pomiarze odpowiedzi struktury przy zmieniającym się napięciu polaryzacji bramki UG. Modyfikacja metody polegała na zastosowaniu małej (w porównaniu z rozmiarami bramki) plamki światła i skanowaniu powierzchni bramki tą plamką mierząc wartość lokalną danego parametru. Pomiary wykonane zostały na różnych techologicznie strukturach Al-SiO2-Si i we wszystkich przypadkach otrzymane rozkłady przestrzenne napięcia UFB(x,y) w płaszczyźnie powierzchni bramki mają charakterystyczny kształt z wartościami najwyższymi na środku, mniejszymi na krawędziach oraz najmniejszymi w rogach metalowej bramki.

EN

One of the most important parameters of the MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) structure is the effective contact potential difference φMS between the gate and the substrate. The φMS is also a component of the flat-band voltage VFB and strongly influences the threshold voltage VT of MOS transistors. The photoelectric measurement method of the ƒMS value, worked out in our laboratory, allows very accurate and extremely sensitive determination of this value. This method was subsequently modified to allow determination of ƒMS(x,y) distributions of local φMS values over gate areas of MOS systems. Recently, we have developed, a new, high precision photoelectric measurement method which allows determination of the flat-band voltage VFB(x,y) distributions over the MOS structure gate area. This method, called SLPT (Scanning Light Pulse Technique) consists in scanning the gate area with a light spot which is small in comparison with gate dimensions. It was found that in AI-SiO2-Si structures the VFB(x,y) distribution is non-uniform, with highest values in the middle of a square gate and lowest in the vicinity of gate corners.