Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/253609
Title: Влияние ионной имплантации азота на электрофизические свойства подзатворного диэлектрика силовых МОП-транзисторов
Other Titles: Influence of nitrogen ion implantation on the electrophysical properties of the gate dielectric of power MOSFETs
Authors: Оджаев, В. Б.
Панфиленко, А. К.
Петлицкий, А. Н.
Просолович, В. С.
Ковальчук, Н. С.
Соловьев, Я. А.
Филипеня, В. А.
Шестовский, Д. В.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Электроника. Радиотехника
ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Приборостроение
Issue Date: 2020
Publisher: Белорусский государственный университет
Citation: Журнал Белорусского государственного университета. Физика. – 2020. – № 3. – С. 55–64.
Abstract: Исследованы силовые МОП-транзисторы с вертикальной структурой. В ряд приборов дополнительно производилась ионная имплантация азота с энергиями 20 и 40 кэВ в диапазоне доз 1⋅10^13–5⋅10^14 см^–2 через защитный оксид толщиной 20 нм. Для одной группы пластин сначала выполнялся быстрый термический отжиг, затем осуществлялось снятие оксида (прямой порядок), для другой группы – в противоположной последовательности (обратный порядок). Установлено, что при дополнительном внедрении ионов азота дозами 1⋅10^13–5⋅10^13 см^–2 с энергией 20 кэВ наблюдается увеличение заряда пробоя подзатворного диэлектрика для прямого порядка отжига. Максимальный эффект имел место для образцов при дозе ионов азота 1⋅10^13 см^ –2 и прямом порядке термообработки. Это обусловлено взаимодействием в процессе отжига атомов азота с оборванными связями границы раздела Si – SiO2, в результате чего образуются прочные химические связи, препятствующие накоплению заряда на поверхности границы раздела Si – SiO2. Предположено, что основной вклад в ток утечки затвора вносит туннелирование носителей заряда через ловушки.
Abstract (in another language): Power MOS-transistors with vertical structure are investigated. Additionally, in some devices, ion implantation of nitrogen with energies of 20 and 40 keV was carried out in a dose range of 1⋅10^13–5⋅10^14 cm^–2 through a sacrificial oxide 20 nm thick. For one group of wafers, rapid thermal annealing was first carried out, then oxide removal (forward order), for the other group – in the opposite sequence (reverse order). It was found that with the additional doping of nitrogen ions in doses of 1⋅10^13–5⋅10^13 cm^–2 with energy of 20 keV, an increasing of gate dielectric charge to breakdown for both types of annealing is observed. The maximum effect occurred for the samples at a dose of nitrogen ions of 1⋅10^13 cm^–2 with the forward heat treatment order. This is due to the interaction of nitrogen atoms with dangling bonds of the Si – SiO2 interface during annealing, as a result of which strong chemical bonds are formed that prevent charge accumulation on the surface of the Si – SiO2 interface. It is assumed that the main contribution to the gate leakage current is made by the tunneling of charge carriers through traps.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/253609
ISSN: 2520-2243 (print)
2617-3999 (online)
Scopus: 10.33581/2520-2243-2020-3-55-64
Appears in Collections:Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники

Files in This Item:
There are no files associated with this item.


PlumX

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