Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/340529| Заглавие документа: | Повреждение КНИ приборных структур с ультратонким скрытым слоем HfO2:Al при облучении быстрыми ионами Xe+ и Bi+ |
| Другое заглавие: | Destruction of SOI Device Structures with an Ultrathin Buried HfO2:Al Layer by Swift Xe+ and Bi+ Ion Irradiation / Antonov Valentin, Gutakovskii Anton, Vdovin Vladimir, Tyschenko Ida, Popov Vladimir, Miakonkikh Andrey, Rudenko Konstantin |
| Авторы: | Антонов, В. А. Гутаковский, А. К. Вдовин, В. И. Тысченко, И. Е. Попов, В. П. Мяконьких, А. В. Руденко, К. В. |
| Тема: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Дата публикации: | 2025 |
| Издатель: | Минск : БГУ |
| Библиографическое описание источника: | Взаимодействие излучений с твердым телом : материалы 16-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 22-25 сент. 2025 г. / Белорус. гос. ун-т ; редкол.: В. В. Углов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2025. – С. 124-126. |
| Аннотация: | Изучены механизмы деградации электрических свойств КНИ-МОП-структур со слоем захороненного диэлектрика HfO2Mi2O3 толщиной 15 нм под действием облучения быстрыми ионами Xe+26 (150 МэВ) и Bi+51 (670 МэВ) флюенсом 2x10 11 см-2. КНИ-структуры формировались методом прямого сращивания и водородного переноса 500 нм пленки Si с предварительно нанесенными слоями HfO2, ламинированных монослоями Al2O3 через каждые 10 монослоев HfO2, на кремний. Структурные изменения в приборных слоях после облучения изучались с помощью высокоразрешающей электронной микроскопии на поперечных срезах. Электрофизические параметры определялись из измерения вольт-амперных характеристик КНИ-МОП-структур. Установлено, что по мере увеличения массы иона происходит уменьшения тока через структуру и уменьшение окна гистерезиса, обусловленного сегнетоэлектрическим эффектом. Полученные результаты объясняются генерацией точечных дефектов в пленке КНИ и кремниевой положке под диэлектриком, что приводит к увеличению сопротивления кремния. Уменьшение окна памяти связывается с расплавом и последующей кристаллизацией пленок HfO2 в треках ионов Xe+ и Bi+, в результате чего происходит исчезновение сегнетоэлектрической орторомбической фазы и формирование несегнетоэлектрической t-фазы |
| Аннотация (на другом языке): | The degradation mechanisms of the MOS structure electrical properties based on the silicon-on-insulator (SOI) structure with the 15 nm thick buried HfO2/Al2O3 layer were investigated under the irradiation with swift Xe+26 (150 MeV) and Bi+51 (670 MeV) ions. The ion fluence was 2x10 11 cm-2. The SOI structures were prepared by direct wafer bonding and subsequent hydrogen transfer of a 500 nm thick Si layer coated with 10:1 HfO2/Al2O3 stacks deposited by atomic layer deposition. Structural changes in the layers after irradiation were studied using high-resolution cross-sectional electron microscopy. The electrical parameters were extracted from the current-voltage (IV) characteristics of the MOS structures. As the ion mass increases, the current through the MOS structure decreases and the hysteresis window due to the ferroelectric effect decreases, too. A decrease in the current was explained by the point defects generation under the ion-bombardment that results in the SOI film destruction. As result, silicon layer resistance grows. In the high-k dielectric, the swift ion implantation produces molten ion tracks, which destroy the ferroelectric orthorhombic phase. Upon subsequent crystallization of HfO2/Al2O3, a tetragonal t-phase of HfO2 is formed in ion tracks. As result, a decrease in the memory window takes place, as the ion mass grows. The removal of material from the high-k dielectric film was detected by high-resolution electron microscopy. The ion track size was estimated from the size of the removed material area. These regions were about 4 and 6 nm wide in the case of Xe+ and Bi+ ions, respectively |
| Доп. сведения: | Секция 2. Радиационные эффекты в твердом теле = Section 2. Radiation Effects in Solids |
| URI документа: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/340529 |
| ISSN: | 2663-9939 (print) 2706-9060 (online) |
| Финансовая поддержка: | Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ грант №25-19-20049. |
| Лицензия: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Располагается в коллекциях: | 2025. Взаимодействие излучений с твердым телом |
Полный текст документа:
| Файл | Описание | Размер | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| 124-126.pdf | 130,2 kB | Adobe PDF | Открыть |
Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.