"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Влияние термического отжига и воздействия кислородной плазмы на свойства структур TiO2-Si
Калыгина В.М.1, Новиков В.А.1, Петрова Ю.С.1, Толбанов О.П.1, Черников Е.В.1, Цупий С.Ю.1, Яскевич Т.М.1
1Сибирский физико-технический институт им. акад. В.Д. Кузнецова Томского государственного университета, Томск, Россия
Поступила в редакцию: 29 октября 2013 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2014 г.

Исследовано влияние термического отжига и воздействия кислородной плазмы на фазовый состав, структуру и микрорельеф пленок оксида титана, нанесенных высокочастотным магнетронным распылением на кремниевые подложки. Изучено влияние режимов обработки на вольт-фарадные и вольт-сименсные характеристики структур Me-TiO2-Si-Ме, плотность поверхностных состояний на границе полупроводник--диэлектрик. Показано, что пленки TiO2 после изготовления оказываются аморфными. После отжига при 500oC в атмосфере аргона в аморфной матрице появляются кристаллиты анатаза и рутила. Обработка пленки оксида титана в кислородной плазме приводит к зарождению кристаллитов рутила с новыми кристаллографическими плоскостями. В результате отжига при 750oC исчезает фаза анатаза, пленка становится поликристаллической, содержащей только кристаллиты рутила. Емкость структур Ме-TiO2-Si-Ме в режиме обогащения достигает максимального значения после отжига при 750oC, что связано с переходом оксида титана в фазу рутила. Удельная емкость составляет 5.9·10-2 Ф/см3. Снижение емкости структур и уменьшение фиксированного заряда в диэлектрике после воздействия кислородной плазмы объясняется диффузией атомов кислорода через слой оксида титана и образованием пленки SiO2 на границе TiO2-Si. В результате отжига и обработки пленки оксида титана в кислородной плазме энергетическая плотность поверхностных состояний снижается больше чем на порядок по сравнению с образцами без отжига.
  1. K. Shubham, R.U. Khan. J. Electron. Dev., 17, 1439 (2013)
  2. G.X. Liu, F.K. Shan, W.J. Lee, B.C. Shin. J. Korean Phys. Soc., 50, 1827 (2007)
  3. А.П. Беляев, А.А. Малыгин, В.В. Антипов, В.П. Рубец. ФТТ, 51, 465 (2009)
  4. А.Е. Комлев, А.Е. Лапшин, О.В. Магдысюк, В.В. Плотников, В.И. Шаповалов, Н.С. Шутова. Письма ЖТФ, 36 (20), 29 (2010)
  5. В.М. Калыгина, А.Н. Зарубин, Е.П. Найден, В.А. Новиков, Ю.С. Петрова, О.П. Толбанов, А.В. Тяжев, Т.М. Яскевич. ФТП, 46, 278 (2012)
  6. D. Yoo, I. Kim, S. Kim, C.H. Hahn, C. Lee, S. Cho. Appl. Surf. Sci., 253, 3888 (2007)
  7. W.A. Hill, C.C. Coleman. Solid-State Electron., 23, 987 (1980)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.