Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/253780
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 / V. B. Odzaev, A. K. Panfilenka, A. N. Pyatlitski, U. S. Prasalovich, N. S. Kovalchuk, Ya. A. Soloviev, V. A. Filipenia, D. V. Shestovski
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
Issue Date: 2020
Publisher: Минск : БГУ
Citation: Журнал Белорусского государственного университета. Физика = Journal of the Belarusian State University. Physics. - 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 ⋅ 1013–5 ⋅ 1014 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 ⋅ 1013–5 ⋅ 1013 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 ⋅ 1013 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 ⋅ 1013–5 ⋅ 1014 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 ⋅ 1013–5 ⋅ 1013 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 ⋅ 1013 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/123456789/253780
ISSN: 2520-2243
Scopus: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-3-55-64
Appears in Collections:2020, №3

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
55-64.pdf1,32 MBAdobe PDFView/Open


PlumX

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