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高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响 被引量:1
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作者 唐海马 郑中山 +5 位作者 张恩霞 于芳 李宁 王宁娟 李国花 马红芝 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期532-537,共6页
为研究注氮改性对注氧隔离硅材料中埋氧层性质的影响,向其埋氧层内注入了1016cm-2的高剂量氮.实验结果表明,与未注氮的埋氧层相比,所有注氮的埋氧层中的正电荷密度显著增加.实验还发现,注氮后的退火可使埋氧层内的正电荷密度进一步上升... 为研究注氮改性对注氧隔离硅材料中埋氧层性质的影响,向其埋氧层内注入了1016cm-2的高剂量氮.实验结果表明,与未注氮的埋氧层相比,所有注氮的埋氧层中的正电荷密度显著增加.实验还发现,注氮后的退火可使埋氧层内的正电荷密度进一步上升.但与注氮导致的埋氧层内正电荷密度的显著上升相比,退火时间对注氮的埋氧层内正电荷密度的影响不大.电容-电压测量结果显示,在埋氧层内部,注氮后未退火的样品与在1100℃的氮气气氛下退火2.5h的样品相比,二者具有近似相同的等效正电荷面密度.然而,经0.5h退火的样品却对应最高的等效电荷面密度.为探讨注氮埋氧层内正电荷产生的机理,对注氮在埋氧层中导致的注入损伤进行了模拟.模拟结果表明,氮离子注入在埋氧层内引入了大量的空位缺陷.对比注氮与退火前后的傅里叶变换红外光谱发现,注入损伤在经0.5h的高温退火后即可基本消除.实验还对退火前后的注氮样品进行了二次离子质谱分析.分析认为,注入的氮在埋氧层与硅界面附近积累,导致近界面富硅区的硅-硅弱键断裂是注氮埋氧层内正电荷密度增加的主要原因. 展开更多
关键词 注氧隔离 埋氧 注氮 正电荷密度
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氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响 被引量:2
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作者 张百强 郑中山 +3 位作者 于芳 宁瑾 唐海马 杨志安 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期442-448,共7页
为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升,本文采用氮氟复合注入方式,向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入,并经适当的退火,对埋层进行改性.利用高频电容-电压(C-V)表征技术,对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征.... 为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升,本文采用氮氟复合注入方式,向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入,并经适当的退火,对埋层进行改性.利用高频电容-电压(C-V)表征技术,对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征.结果表明,在大多数情况下,氮氟复合注入能够有效地降低注氮埋层内的正电荷密度,且其降低的程度与注氮后的退火时间密切相关.分析认为,注氟导致注氮埋层内的正电荷密度降低的原因是在埋层中引入了与氟相关的电子陷阱.另外,实验还观察到,在个别情况下,氮氟复合注入引起了埋层内正电荷密度的进一步上升.结合测量结果,讨论分析了该现象产生的原因. 展开更多
关键词 绝缘体上硅(SOI)材料 注氮 注氟 埋氧层正电荷密度
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SIMOX SOI埋氧注氮工艺对埋氧中固定正电荷密度的影响
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作者 郑中山 张恩霞 +3 位作者 刘忠立 张正选 李宁 李国花 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期5446-5451,共6页
在SIMOX SOI材料的埋氧中注氮是为了增强该类材料的抗辐射能力.通过C-V研究表明,对于埋氧层为150nm的SIMOX SOI材料来说,当在其埋氧中注入4×1015cm-2剂量的氮后,与未注氮埋氧相比,注氮埋氧中的固定正电荷密度显著增加了;而对于埋... 在SIMOX SOI材料的埋氧中注氮是为了增强该类材料的抗辐射能力.通过C-V研究表明,对于埋氧层为150nm的SIMOX SOI材料来说,当在其埋氧中注入4×1015cm-2剂量的氮后,与未注氮埋氧相比,注氮埋氧中的固定正电荷密度显著增加了;而对于埋氧层为375nm的SIMOX SOI材料来说,当注氮剂量分别为2×1015cm-2和3×1015cm-2时,并未发现埋氧中固定正电荷密度的增加.所有SIMOX注氮后的退火条件是完全相同的.通过SIMS分析,将薄埋氧中固定正电荷密度的增加归结为注氮后的退火所引起的氮在埋氧与Si界面附近的积累.同时还发现,未注氮埋氧中的固定正电荷密度是非常小的.这意味着通常情况下在热生长SiO2膜中大量存在的氧化物电荷,其数量在SIMOX埋氧中则要相对少得多. 展开更多
关键词 SIMOX 埋氧 注氮 固定正电荷密度
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