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Transporte atômico e incorporação de oxigênio em filmes de HfSiO e HfSiON depositados sobre Si

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Transporte atômico e incorporação de oxigênio em filmes de HfSiO e HfSiON depositados sobre Si

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Título Transporte atômico e incorporação de oxigênio em filmes de HfSiO e HfSiON depositados sobre Si
Autor Miotti, Leonardo
Orientador Morais, Jonder
Data 2004
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Curso de Pós-Graduação em Física.
Assunto Difusao
Espectros de raios-x de fotoeletrons
Estabilidade termica
Feixes de íons
Filmes finos dieletricos
Nitrogenio
Oxigenio
Silicio
Transporte atomico
Tratamento térmico
Resumo Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/3785
Arquivos Descrição Formato
000404318.pdf (5.613Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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