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) |
| DOI: | 10.33581/2520-2243-2020-3-55-64 |
| Appears in Collections: | Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники (статьи) |
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.