基于氧化铪的高k栅介质纳米MOSFET栅电流模型

第２６卷　第４期　固体电子学研究与进展　Ｖ０Ｉ．２６．Ｎｏ．４　２００６年１１月　ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＰＲＯＧＲＥＳＳ　ＯＦ　ＳＳＥ　ＮＯＶ．．２００６　基于氧化铪的高ｋ栅介质纳米ＭＯＳＦＥＴ栅电流模型　王　伟ｈ　孙建平。　顾　宁　（－东南大学分子与生物分子电子学教育部重点实验室，南京，２１００９６）　（ｚ南京邮电大学光电工程学院，南京。２１０００３）（。美国密西根大学电气工程和计算机科学系）　２００６—０１—０９收稿，２００６一ｏ２—２４收改稿　摘要：运用一种全量子模型研究基于氧化铪的高ｋ栅介质纳米ＭＯＳＦＥＴ栅电流，该方法特别适用于高ｋ栅介　质纳米ＭＯＳ器件。还能用于多层高ｋ栅介质纳米ＭＯＳ器件　使用该方法研究了基于氧化铪高ｋ介质氮含量等元素　对栅极电流的影响。结果显示，为最大限度减少ＭＯＳ器件的栅电流，需要优化介质中氮含量、铝含量。　关键词；高ｋｌ栅电流；量子模型　中围分类号：ＴＮ３８６　文献标识码｛Ａ　文章编号：ｌＯＯＯ一３８１９（２００６）０４—４３６—０４　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｈｆ－ｂａｓｅｄ　Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｆｉｌｍｓ　ｆｏｒ　Ｎａｎｏｓｃａｌｅ　ＭＯＳＦＥＴ　ＷＡＮＧ　Ｗｅｉ　＇。ＳＵＮ　Ｊｉａｎｐｉｎｇ。ＧＵ　Ｎｉｎｇ　（　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂ．ｏｆ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｎｄ　Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ。Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００９６，ＣＨＮ）　（　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｏｐｔｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｎａ　ｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｏｓｔｓ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｎａｎｊｉｎｇ，２１０００３，ＣＨＮ）　（。Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ。Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｆｏ　Ｍｉｃｈｉｇａｎ，ＵＳＡ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ　ｕｓｅ　ａ　ｑｕａｎｔｕｍ—ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｇａｔｅ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｆ—　ｂａｓｅｄ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ　ｆｏｒ　ｎａｎｏｓｃａｌｅ　ＭＯＳＦＥＴ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｉｓ　ｃａｐａｂｌｅ　ｏｆ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｈｉｇｈ—　ｋ　ｓｔａｃｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｌａｙｅｒｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇａｔｅ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｏｕｒ　ｒｅ—　ｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｔｅ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｉｔｒｏ—　ｇｅｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｃｏｎｔｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ—ｋ；ｇａｔｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ；ｑｕａｎｔｕｍ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ＥＥＡＣＣ：２５７ＯＡ　持足够的物理厚度来隧穿效应的影响。在高ｋ　言　介质材料中，ＨｆＯ　介质材料具有简单的ＣａＦｚ立方　晶体结构、高的介电常数（～２５）、较大的禁带宽度　随着ＭＯＳ器件尺寸缩小到０．１　ｍ的特征尺度　（～５．８　ｅＶ）、较高的势垒高度（～１．５　ｅＶ）、稳定的化　以下时，栅介质等效氧化物厚度已小至纳米数量级。　学性质、且与硅有很好的晶格匹配等优良性质，从而　这时电子的直接隧穿效应将非常显著，严重影响器　成为当前重点研究的高ｋ栅介质材料之一。然而，　件的稳定性和可靠性。因此，需要寻找新型高ｋ介质　ＨｆＯ　晶化温度过低（～３７５。Ｃ）Ｌ１］，易产生较大的漏　材料，在保持和增大栅极电容的同时，使介质层仍保　电流和硼渗透，因而降低器件的性能。近来，常用的　Ｅ－ｍａｉｌ　ｌ　ｗａｎｇｗｅｊ＠ｎｊｕｐｔ．ｅｄｕ．ｃｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　王　伟等：基于氧化铪的高ｋ栅介质纳米ＭＯＳＦＥＴ栅电流模型　４３７　解决方法是掺入适量的Ａｌ、ｓｉ或Ｎ元素。文献报　道＿ｌ　］，与ＨｆＯ。相比，基于氧化铪的介质如（ＨｆＯ。）　（ＳｉＯ２）１一　（或ＨｆＳｉＯ）、Ｎ—ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ　ＨｆＳｉ０（或Ｈｆ—　ＳｉＯＮ）和（ＨｆＯ２）　（Ａ１２０３）１一　（或ＨｆＡＩＯ），具有更好　的热稳定性、较高的晶化温度，减少硼渗透使迁移率　增加。然而，尽管已有大量实验工作，但对于高ｋ介　质掺入新元素对ＭＯＳ器件栅电流的效应理论研究　得很少。　采用Ｓｃｈｒ６ｄｉｎｇｅｒ—Ｐｏｉｓｓｏｎ方程自洽求解法对基　于氧化铪栅介质ＭＯＳ器件栅电流进行了模拟计算。　先前已有两篇关于ＨｆＯ　栅电流理论研究的文献报　道［７　］，但采用的是经验公式或ＷＫＢ方法，而文中　采用的是一种概念简单可适用于多种介质材料、多　层介质结构的模型，本模型对热发射电流，ＦＮ　（Ｆｏｗｌｅｒ—Ｎｏｄｈｅｉｍ）隧穿电流，直接隧穿电流，带问　隧穿电流采用统一的公式，不需拟合参数且可同时　计算出栅电流和电容，文中使用这种模型研究了　ＭＯＳ器件不同介质材料和结构的栅电流，并对结果　进行分析讨论。　２　模　型　图１是纳米Ｍ０Ｓ器件在Ｙ方向上的能带图，图　中表示了栅电流的各种成分。三维（３Ｄ）栅电流成分　通过行波计算，它反映了费米分布下的电子能谱；二　维（２Ｄ）栅电流成分通过反型层势阱中准束缚态的　隧穿率计算，总电流是产生于电极的三维电流与反　型层中的二维电流之和。采用基于量子隧穿边界方　法（ＱＴＢＭ）的边界条件对所有的电流成分进行计　算。首先在器件ｙ方向上划分网格，使器件ｙ方向区　域离散化，然后自洽求解泊松方程和费米分布函数　计算出多晶硅和衬底区域的电势能分布和电荷分布，　－—－－—　－—－—－－－一Ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｌａｙｅｒ　图１　纳米ＭＯＳ结构中栅电流示意图　Ｆｉｇ．１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｇａｔｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｉｎ　ｎａｎｏｓｅａｌｅ　Ｍ０Ｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　在Ｙ方向的一维泊松方程为：　一一　一南ＩＮＤ（　Ｙ）一一　ＮＡ（　）一　（　）＋户（　）］　（１）　其中ｅ（　）为在Ｙ处的介电常数，　（　）为电子浓度，可　根据局域费米能级写为：　ｒ∞　月（　）＝Ｉ　Ｎ（Ｅ）ｆ（Ｅ）ｄＥ　（２）　Ｊ　０　其中｜Ⅳ（Ｅ）是态密度，ｆ（Ｅ）是Ｆｅｒｍｉ—Ｄｉｒａｅ分布函　数。泊松方程和费米积分构成非线性方程组，通过运　用稀疏矩阵的牛顿迭代法求解得到电子浓度，空穴　的计算也用类似的方法处理。量子计算为直接求解　Ｓｅｈｒ６ｄｉｇｎｅｒ方程　一百ｈ２２　Ｌ　『＿　　（　）　Ｊ’］＋Ｅ　ｃ（　…　）：Ｅｇｔ（ｙ）　（３）　并根据下式自洽求解反型层中第　个子能级第　个　能谷电荷：　ｃ　＝　ｎ　１＋　墨　）］×　　ｌ（Ｅ　）ｌ。　（４）　其中　（Ｅ∽　）是从Ｓｃｈｒ６ｄｉｎｇｅｒ方程中求解获得的　反型层中第　个子能级第ｉ个能谷电子的波函数。用　行波统一地计算热发射电流、通过介质势垒的ＦＮ　（Ｆｏｗｌｅｒ　Ｎｏｒｄｈｅｉｍ）隧穿电流、直接隧穿电流、带间　隧穿电流（如图１）。三维栅电流为：　ＪａＢ＝　］　（５）　二维电流则根据反型层中波函数计算出电子隧穿率　获得：　丁　毫　㈤　其中Ｃ　是第　个子能级第ｉ个能谷上的隧穿波幅，　Ａ　是相应亚子能级和能谷中的入射波幅。产生于　反型层中的二维栅电流密度为：　Ｊ。。：∑Ｊ　＝＝：口∑‰丁，　（７）　其中ｆｉｊ　为界面碰撞频率，　ｕ为电子浓度，Ｅ　为第Ｊ个子能级第ｉ个能谷准束缚态能量。栅极总电　流密度为二维与三维两部分电流密度之和。　３结果和讨论　３．１通过ＨｆＳｉＯ介质的栅电流　与ＨｆＯ。相比，ＨｆＳｉＯ具有更好的热稳定性、较　维普资讯 http://www.cqvip.com

４３８　固体　电子学研究与进展　２６卷　高的介电常数（５～２５），与ＳｉＯ　相比，具有较宽的禁　带（６￣１１　ｅＶ），图２给出通过Ｓｉ０２、ＨｆＳｉＯ￣ＩＩＨｆＯ２三　种介质随厚度变化的栅电流。模拟中栅Ｎｖ　＝ｌ　Ｖ，　是哪一种曲线，当Ｎ含量达ｌＯ　９／５左右时，得到最小的　栅极电流　这是由介电常数、势垒高度多种因素形成　的。氮含量从零增加到ｌＯ？／５过程中，ＨｆＳｉＯＮ介电常　三种介质的势垒高度、介电常数和电子有效质量分　数增加，而势垒高度并无明显降低　，栅电流减小；　别取自文献［６，９，］ｏ－Ｉ。　０．３　０．６　０．９　１．２　０Ｔ／ｉｒｍ　图２通过ＳｉＯ２、ＨｆＳｉＯ（其中Ｈｆ／Ｈｆ＋Ｓｉ＝６０　）和　ＨｆＯ。介质的隧穿栅电流模拟结果比较　Ｆｉｇ．２　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＳｉＯ２，　ＨｆＳｉＯ，ａｎｄ　ＨｆＯ　２　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ，ｒｅｓｐｅｃ—　ｔｉｖｅｌｙ　可以看出，对于相同的Ｅ（）丁（等效氧化物厚度）　Ｈｆ０　介质栅电流比ＳｉＯ　和ＨｆＳｉＯ介质栅电流小，这　与文献［８］结论一致，这说明高的介电常数对于栅极　电流的减少起了重要的作用。文献报道，ＨｆＯ。介质　层中Ｓｉ含量的增加有助于提高ＭＯＳＦＥＴ沟道工作　电流＿】　，然而，这种改善却产生栅极电流增加的副　作用。　３．２通过ＨｆＳｉＯＮ介质层的栅极电流　如前所述，低含量Ｓｉ的ＨｆＳｉＯ不能有效地减少　栅电流，但加入氮后形成ＨｆＳｉＯＮ能够增加介质的　介电常数，因为ＨｆＳｉＯＮ中的氮原子可能增强电子　和离子的极化能力。另外加入氮还可抑制高温退火　过程中的硼渗透现象，因为ｓｉ—Ｎ键能够有效减少表　面态的产生［１　。文献报道，这种介质材料作为绝　缘栅（栅电极为多晶硅）热稳定温度可高达　１　１００。ＣＥ　。　图３中给出模拟的通过ＨｆＳｉ０Ｎ栅介质的隧穿　电流随Ｎ含量的变化，由于没有关于ＨｆＳｉＯＮ电子　有效质量相关的实验报道，模拟中采用了三种不同　的电子有效质量，介于Ｓｉ０　、ＨｆＯ２和Ｓｉ　Ｎ　三者之　间。模拟中所用不同Ｎ含量的介电常数和势垒高度　均取自文献报道［６］，其中曲线组１氮含量最高达　５Ｏ　，曲线组２氮含量最高达３５％，可以看出，无论　当Ｎ含量大￣＝ｌＯＺ时，尽管介电常数增加，但势垒高　度降低较快　钊，栅电流增大，所以模拟结果与定性分　析结果是相符的。当然，理论上得出的氮含量优化值　有待实验证实。　Ｂ　●　罨　ｌ　喾　０　图３　通过ＨｆＳｉＯＮ介质的隧穿栅电流随氮含量　变化的模拟结果　Ｆｉｇ．３　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｈｆ—　Ｓｉ０Ｎ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｎｉｔｒｏ—　ｇｅｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　３．３通过ＨｆＡ１０栅介质的电流　ＨｆＯ。中加入Ａｌ元素形成ＨｆＡ１０，可以提高介　质材料的晶化温度达１　０００。Ｃ左右　］，这可能是由于　Ａｌ作为晶格网络改良体具有稳定金属氧化物非晶　相的作用ｒ－ｌｌ，在ＨｆＯ。中加入Ａｌ会导致禁带宽度增　加和介电常数的减小，ＨｆＡ１０热稳定性比ＨｆＳｉＯ更　好。文献报道，Ａｌ含量达３１．７　９／５，ＨｆＡ１０的晶化温度　高达９００。Ｃ左右　。　图４中综合比较了随Ｈｆ含量变化时ＨｆＡｌ０和　ＨｆＳｉＯＮ介质层的栅电流。模拟中所取ＨｆＳｉ０Ｎ的介　电常数、电子有效质量和势垒高度与前面相同，而　ＨｆＡｌ（）的介电常数、电子有效质量和势垒高度取自　文献［１，７，１６］，在栅压Ｖ　一１．０　Ｖ，介质层ＥＯＴ＝　１．１　ｎｍ时，可以看到：（１）对ＨｆＡ１０，随Ｈｆ含景的增　加，栅极电流减小。（２）对于ＨｆＳｉ０Ｎ，当Ｎ含量为　１Ｏ　９／５时，随着Ｈｆ含量的增加，栅极电流减小；当Ｎ含　量高于ｌＯ　９／５时则相反，这主要是由于Ｎ含量超过　１Ｏ　９／５时，随Ｈｆ含量的增加势垒高度降低较快。（３）Ａｌ　含量的增加，尽管可以提高晶化温度，抑制硼渗透，　增大禁带宽度，但由于介电常数的减少，导致栅电流　增加。从图中可以看到，Ａｌ含量在３Ｏ　９／５～４Ｏ　９／５左右　维普资讯 http://www.cqvip.com

日０．《　４期　王　伟等：基于氧化铪的高ｋ栅介质纳米ＭＯＳＦＥＴ栅电流模型　４３９　１　１　ｌ时，既能避免过大的栅电流，又能得到合适的Ａｌ含　量使得晶化温度在９００。Ｃ以上，这与文献［７，８，１５］　结果一致。　Ｈｆ／Ｈｆ＋Ｓｉ（ｏｒＡＩ）／％　图４通过ＨｆＡＩＯ和ＨｆＳｉＯＮ两种介质的隧穿栅电流　随铪含量变化的模拟结果　Ｆｉｇ．４　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＨｆＡＩＯ　ａｎｄ　ＨｆＳｉＯＮ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｈｆ　ｃＯｎｔｅｎｔ　３．４与实验的比较　图５给出模拟结果与实验结果的比较，图中曲　线组１、２分别表示通过栅介质ＨｆＳｉＯＮ（ＥＯＴ＝１．３　ｎｍ）和Ｈｆ０２／Ｓｉ０２双层介质（ＥＯ丁一１．２　ｎｍ，其中　ＨｆＯ２和ＳｉＯ　的ＥＯＴ相同，均为０．６　ｒｉｍ）的隧穿电　流，曲线组１实验数据来自文献［１７］，曲线组２实验　数据来自文献Ｅ７－］，可以看出模拟结果与实验符合得　较好，这验证了模型的准确性。在低栅压区实验值稍　大于模拟数值，这可能是由于源漏间通过表面态的　隧穿电流所致。　Ｓｏｌｉｄ　１ｉｎｅｓ：ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｄａｔａ　Ｓｙｍｂｏｌｓ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ　Ｏ．Ｏ　０．５　１．０　１．５　２．Ｏ　Ｇａｔｅ　ｖｏｌａｔｇｅ／Ｖ　图５　两种栅介质模拟结果与实验结果的比较　Ｆｉｇ．５　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｆｏｒ　ｔｗｏ　ｇａｔｅ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｌｍｓ　４　结　论　采用Ｓｃｈｒ６ｄｉｎｇｅｒ—Ｐｏｓｓｉｏｎ方程自洽求解基于氧　化铪高ｋ栅介质ＭＯＳ器件的栅电流，所用模型具有　概念简单、运算效率高、求解稳定的特点，该模型特　别适合于各种复杂高ｋ栅材料和结构。另外，运用该　模型计算了在基于氧化铪高ｋ介质中Ｎ、Ａ１、Ｈｆ的浓　度对ＭＯＳ器件的栅电流的影响，并得出能够减少栅　电流的优化值，模拟结果与实验结果符合良好，本方　法有望在纳米ＭＯＳＦＥＴ器件设计中得到应用。　参　考　文　献　［１］Ｚｈｕ　Ｗ　Ｊ，Ｔａｍａｇａｗａ　Ｔ，Ｇｉｂｓｏｎ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＡＩ　ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｉｎ　ＨｆＯ２　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｐｒｏｐ—　ｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｌｅｔｔ，２００２，２３（１１）：６４９—６５１．　［２］Ｋｏｙａｍａ　Ｍ，Ｋａｍｉｍｕｔａ　Ｙ，Ｋｏｉｋｅ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｆｉｌｍ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ　ｈａｆｎｉｕｍ　ａ—　ｌｕｍｉｎａｔｅ（ＨｆＡＩＯＮ）ｇａｔｅ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｐｎ　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，　２００４，４３（４Ｂ）：１　７８８～１　７９４．　［３］Ｏｈｔａ　Ａ，Ｎａｋａｇａｗａ　Ｈ，Ｍｕｒａｋａｍｉ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｒａｐｉｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　０　２Ａｎｎｅａｌ　ｏｎ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｓｔａｃｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｈａｆｎｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎａｔｅ　ａｎｄ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ　ｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　Ｓｉ　（１００）口］．Ｊｐｎ　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００４，４３（１ｌＢ），７　８３１—　７　８３６．　ｒ　４］Ｋａｍｉｍｕｔａ　Ｙ，Ｋｏｉｋｅ　Ｍ，Ｉｎｏ　Ｔ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｎｄ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈａｆｎｉｕｍ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ／ｓｉｌｉ—　ｃｏｎ（ＨｆＳｉＯＮ／Ｓｉ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｕｓｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｓｐｅｃ－　ｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｊｐｎ　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００５，４４（３）；１　３０１一　ｌ　３Ｏ５．　［５］Ｋｏｙａｍａ　Ｍ，Ｋａｍｉｍｕｔａ　Ｙ，Ｋｏｉｋｅ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｃｕｂｉｃ－　ＨｆＮ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｈｆ－－ｂａｓｅｄ　ｈｉｇｈ—－ｋ　ｇａｔｅ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ　ｗｉｔｈ　Ｎ　ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．Ｊｐｎ　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００５，４４　（４Ｂ）：２　３ｌ１－２　３１５．　ｒ　６］Ｋｏｉｋｅ　Ｍ，Ｉｎｏ　Ｔ，Ｋａｍｉｎｕｔａ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｈｆ—Ｎ　ｂｏｎｄ　ｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ｓｔａｂｌｅ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ＨｆＳｉＯＮ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｓｕｂ一５０　ｎｍ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｎｏｄｅ　ＬＳＩｓ￣Ｃ］．ＩＥＤＭ　Ｔｅｃｈ　Ｄｉｇ・２００３：　ｌＯ７一ｌ１０．　［７］Ｈｏｕ　Ｙ　Ｔ，Ｌｉ　Ｍ　Ｆ．Ｙｕ　Ｈ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　ｔｕｎ－　ｎｅｌｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＨｆＯ２　ａｎｄ　（ＨｆＯ２）　（ＡＩ２Ｏ３）ｌ一　ｇａｔｅ　ｓｔａｃｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｌｅｔｔ，２００３，２４（２）：９６—９８．　［８］Ｈｏｕ　Ｙ　Ｔ，Ｌｉ　Ｍ　Ｆ，Ｙｕ　Ｈ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｑｕａｎｔｕｍ　ｔｕｎｎｅｌ—　ｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＨｆＯ２　ａｎｄ　ＨｆＡＩＯ　ｇａｔｅ　ｓｔａｃｋｓ　Ｅｃ］．ＩＥＤＭ　Ｔｅｃｈ　Ｄｉｇ，２００２：７３１—７３４．　［９］Ｈｏｕ　Ｙ　Ｔ，Ｌｉ　Ｍ　Ｆ，Ｊｉｎ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｄｉｒｅｃｔ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｈｏｌｅ　ｃｕｒｒｅｎｔｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｕｌｔｒａｔｈｉｎ　ｇａｔｅ　ｏｘｉｄｅｓ　ｉｎ　ｍｅｔａｌ－－ｏｘ－－　ｉｄｅ—ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００２，９１　（１）：２５８　２６４．　（下转第４４４页）　维普资讯 http://www.cqvip.com