注氧隔離SOI材料的抗總劑量輻照加固.pdf

1、濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文注氧隔離SOI材料的抗總劑量輻照加固姓名：唐海馬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：物理學(xué)、凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：鄭中山20100406灃氧隔離SOl材料的抗總劑量輻照加固穴的俘獲。另外，實驗還發(fā)現(xiàn)，對于分別經(jīng)過10h和15h退火的樣品來說，其對總劑量輻照顯示出了不同尋常的響應(yīng)行為。在經(jīng)300krad(Si)輻照后，其CV曲線的負向漂移即達最大值。然后，隨輻照劑量的增加，其CV曲線開始向正向漂移。據(jù)此，分析認(rèn)為，該兩個樣品埋層內(nèi)的

2、空穴陷阱具有較大的俘獲截面，當(dāng)這些空穴陷阱被空穴占據(jù)而發(fā)生弛豫后，由于庫侖力的相互作用，這些帶正電的空穴陷阱轉(zhuǎn)而俘獲電子，從而導(dǎo)致CV曲線的正向漂移。實驗還發(fā)現(xiàn)，與未注氮埋層相比，所有注氮埋層內(nèi)的正電荷密度顯著增加。為探討注氮埋層內(nèi)正電荷產(chǎn)生的機理，對注氮在埋層中導(dǎo)致的注入損傷進行了模擬。模擬與計算結(jié)果表明，盡管氮離子注入在埋層內(nèi)引入了大量的空位缺陷，但它們不是埋層內(nèi)正電荷密度增加的主要原因。通過對比注氮與退火前后樣品的傅立葉紅外光譜也

3、可發(fā)現(xiàn)，注入損傷在經(jīng)O5h的短時高溫退火后即可基本予以消除。為此，近界面埋層內(nèi)富硅區(qū)的SiSi弱鍵因高劑量注氮而斷裂，被解釋為是其正電荷密度增加的主要原因。上述輻照實驗用的PBS電容樣品，在經(jīng)長達半年的室溫自然退火后，再次對其進行CV表征的結(jié)果表明，凡注氮后經(jīng)高溫退火處理的材料，不論時間的長短，其電容樣品的CV曲線在經(jīng)長時間的室溫自然退火后，其負向漂移均有不同程度的降低，顯示出正常的輻照后退火行為特征。然而，對于注氮后未經(jīng)高溫退火處理的

4、材料所對應(yīng)的電容，其CV曲線在經(jīng)長時間的室溫自然退火后，卻表現(xiàn)出反常的負向漂移。分析認(rèn)為，這是由于輻照感生空穴在埋層內(nèi)長期擴散，引起埋層內(nèi)電荷分布發(fā)生變化的結(jié)果。對自然退火后的PBS電容樣品再次進行總劑量輻照實驗，以研究自然退火后，樣品的總劑量輻照響應(yīng)特性。實驗發(fā)現(xiàn)，不同劑量輻照后，對應(yīng)不同高溫退火時間的電容樣品間，其輻照響應(yīng)特性出現(xiàn)了較大的差別。即便是同一樣品，隨輻照劑量的增加，其CV曲線的漂移也不再單調(diào)變化。所以，不能再簡單的根據(jù)電