Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/47783
Title: Исследования электрофизических свойств тонких подзатворных диэлектриков, полученных методом быстрой термообработки
Other Titles: Accelerated Testing of High Power Transistors for Long Operation when Solving Problems of Prediction of their Reliability by the Method of Imitation Simulation
Authors: Ковальчук, Н. С.
Омельченко, А. А.
Пилипенко, В. А.
Солодуха, В. А.
Демидович, С. А.
Колос, В. В.
Филипеня, В. А.
Шестовский, Д. В.
Keywords: доклады БГУИР;диэлектрики;термическая обработка;фотонная обработка;rapid thermal processing method;gate dielectric;three-stage process;flat zone voltage;dielectric strength;breakdown voltage;nitrogen concentration
Issue Date: 2022
Publisher: БГУИР
Citation: Исследования электрофизических свойств тонких подзатворных диэлектриков, полученных методом быстрой термообработки = Accelerated Testing of High Power Transistors for Long Operation when Solving Problems of Prediction of their Reliability by the Method of Imitation Simulation / Ковальчук Н. С. [и др.] // Доклады БГУИР. – 2022. – Т. 20, № 4. – С. 44–52. – DOI : https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-20-4-44-52.
Abstract: Проведены исследования электрофизических характеристик диэлектриков затвора, полученных методом быстрой термообработки двухстадийным и трехстадийным процессами. Каждая фотонная обработка (стадия) производилась в течение 12 с при постоянной мощности галогеновых ламп и нагреве пластин до максимальной температуры 1250 °С. Две первых стадии процесса проводились в атмосфере кислорода, третья – в азоте либо формовочном газе. Установлено, что для диэлектриков, полученных процессом с заключительной обработкой в атмосфере азота, абсолютная величина напряжения плоских зон на 0,42 В меньше, чем для диэлектриков, сформированных двухстадийным процессом. Это является следствием ликвидации значительной части дефектов, ответственных за наличие кулоновских центров в слое диэлектрика. Проведение фотонной обработки в атмосфере азота при высоких температурах способствует протеканию процессов перестройки структуры слоя диэлектрика. Для изоляторов, полученных трехстадийным процессом с заключительной обработкой в N2, по сравнению с диэлектриками, сформированными двухстадийным процессом, наблюдается увеличение электрической прочности и напряжения пробоя на 1 В и 3,3 МВ/см соответственно. Рост электрической прочности указывает на релаксацию упругих напряжений деформированных связей и компенсацию оборванных связей как в диэлектрике, так и на его границе с Si в процессе высокотемпературной фотонной обработки. Положительное влияние на прочность диэлектрика также будет оказывать пассивация атомами азота дефектов на границе раздела диэлектрик/полупроводник.
metadata.local.description.annotation: Researches of the electrophysical characteristics of gate dielectrics obtained by the rapid thermal processing (RTP) method by two-stage and three-stage processes have been carried out. Each photonic processing (stage) was carried out for 12 s at a constant power of halogen lamps and heating the wafers to a maximum temperature of 1250 °C. The first two stages of the process were carried out in an oxygen atmosphere, the third - in nitrogen or a forming gas. It was found that for dielectrics obtained by the process with final processing in a nitrogen atmosphere, the absolute value of the voltage of flat zones is 0.42 V less, than for insulators, formed by a two-stage process. This is the consequence of the elimination of a significant part of the defects, responsible for the presence of Coulomb centers in the dielectric layer. Carrying out photonic processing in anitrogen atmosphere at high temperatures of procedures for proceeding of the restructuring of the structure of the dielectric layer. For insulators obtained by a three-stage process with final processing in N2, an increase in dielectric strength and breakdown voltage by 1 V and 3.3 MV/cm, respectively, is observed in comparison with dielectrics, obtained by a two-stage process. An increase in dielectric strength indicates relaxation of elastic stresses of deformed bonds and compensation for dangling bonds both in the dielectric and at its interface with Si during high-temperature photonic treatment. Passivation by nitrogen atoms of deformations at the dielectric/semiconductor interface will also have a positive effect on the strength of the insulator.
URI: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/47783
Appears in Collections:№ 20(4)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Kovalchuk_Issledovaniya.pdf355.47 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.