【超薄氮氧化硅MIS结构的直接隧穿导电机构和湿敏特性的研究】罗俊瑞.pdf

目录 51引言 .2 几种主要湿度传感器工作原理综述 .2.有机高分子膜湿度传感器 S2.电解质传感器S2.陶瓷湿度传感器 S2.硅衬底湿度传感器 .2.其它湿度传感器 .3 超薄氮氧化硅MIS结构直接隧穿导电模型和湿敏模型9 .3 直接隧穿理论 .3 氮氧化硅隧穿MIS器件直接隧穿模型 .3 氮氧化硅隧穿MIS结构湿敏机理 .3 直接隧穿模型和湿敏模型理论计算结果分析25 54实验 5 4 原材料.4 版图 ee工艺流程 eeeee 5 4 测试.55结果与分析.

提要本论文首先概述了各种湿度传感器的湿敏机理.利用AES分析手段,证实SiO2膜在高纯氨中热氮化制得的介质层为氮氧化硅层。C一V测量结果表明氧化层氮化后,层内固定电荷减少:这有利于其感湿效果。根据C一V曲线平移与湿废关系,解释本实验中的MIS结构的湿敏机理主要是:水的化学吸附使氮氧化硅层内电荷变化本文建立氮氧化硅MIS结构直接隧穿电流模型和湿敏模型,选择适当模型参数对样品的工一V曲线进行拟合,证明模型较为合理.并利用模型对湿敏特性进行估算,结果与实验大致符合。

衰明,热氮化技术有着广泛的应用前景.氮化技术已迅速应用在集成电路等工艺中。薄于100埃的氮氧化硅膜已应用到EaPROM和DRAM中{1 3)(1 4)(1 5)。在此厚度下,氧化硅层性能变差,已不能用作绝缘层。随着超大规模集成电路的发展,寻找厚度为50埃左右的优良介质层已是十分迫切的了。超薄氮氧化硅层在这方面有一定优势。因此,对厚度为50埃数盘级的氮氧化硅层进行研究是很有意义的.作为器件应用的物理基础,我们对超薄氮氧化硅层的直接隧穿机理和湿敏机理进行了探讨。延立了超薄MIS结构直接隧穿电流传导模型,并满意地用它来解释该结构的湿敏特性。