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中国科学院上海硅酸盐研究所专利：一种磁控溅射制备高表面质量HfO2基混合薄膜的方法
中国科学院上海硅酸盐研究所 专利 磁控溅射 高表面质量 HfO2基 混合薄膜
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2024/7/8
中国科学院上海硅酸盐研究所专利：一种磁控溅射制备高表面质量HfO2基混合薄膜的方法。
中国科学院微电子研究所在HfO2基铁电存储器研究领域取得进展（图）
中国科学院微电子研究所 HfO2基 铁电存储器
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2020/3/23
近日，微电子所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士的科研团队在HfO2基铁电存储器研究领域取得了进展，提出了一种基于Hf0.5Z0.5rO2（HZO）材料的铁电二极管（Fe-diode），并实现了三维集成。 铁电存储器具有高速、低功耗、高可靠性的优点，是下一代非挥发性存储器的有力竞争者之一。然而，传统铁电材料与标准CMOS工艺兼容性差问题和尺寸微缩难的问题制约着铁电存储器的发展。2011年，掺杂...
0.5 μm栅长HfO2栅介质的GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管
高电子迁移率晶体管 氮化镓 栅电流 射频特性
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2017/8/22
为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0。5 μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20 nm,挖槽深度为15 nm,栅介质采用高介电常数的HfO2,器件栅长为0。5 μ...
后处理对HfO2薄膜光学特性及抗激光损伤阈值的影响
HfO2薄膜 镀膜技术 后处理 薄膜参数测量 薄膜光学特性 激光损伤阈值
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2017/2/21
利用电子束蒸发技术制备了氧化铪薄膜，并分别用氧气氛下退火和激光预处理两种后处理方法对样品进行了处理。介绍了两种后处理工艺和相关的设备，测试分析了样品的透过率、吸收和抗激光损伤阈值。对比了两种后处理方法对降低吸收和提高激光损伤阈值的效果，讨论了它们的作用原理。实验结果表明，激光预处理能有效降低样品的吸收值，提高样品的抗激光损伤阈值。采用一步法（50%初始损伤阈值）预处理后，三倍频氧化铪薄膜的损伤阈值...
HfO2薄膜折射率非均质性生长特性研究
光学薄膜 电子束蒸发 HfO2薄膜 折射率非均质性
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2016/8/12
在加热的BK7基板上,采用电子束蒸发(EB)工艺制备了一系列不同厚度的HfO2单层膜,对HfO2薄膜生长过程中的折射率非均质性进行了研究。光谱分析表明薄膜非均质性与其厚度息息相关。X射线衍射(XRD)测试表明不同非均质性薄膜对应不同的微观结构;薄膜的微观结构主要由薄膜的生长机制决定。当膜厚较薄时,薄膜不易结晶,呈无定形态,此时薄膜呈正非均质性。如果沉积温度足够高,则薄膜达到一定厚度后开始结晶,此后...
沉积工艺和离子后处理对HfO2薄膜残余应力的影响
残余应力 HfO2薄膜 电子束蒸发
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2009/9/17
采用电子束直接蒸发氧化铪和反应蒸发金属铪两种沉积工艺制备了单层HfO2薄膜，并用氧等离子体对薄膜进行了离子后处理. 利用ZYGO Mark Ⅲ-GPI数字波面干涉仪对HfO2薄膜的残余应力进行了研究，讨论了不同沉积工艺和离子后处理对残余应力的影响. 实验结果表明：两种沉积工艺下沉积的薄膜皆为张应力，反应蒸发金属铪制备的薄膜应力较小；经过离子后处理，直接蒸发薄膜的应力明显减小，而反应蒸发薄膜的应力稍...
多脉冲532nm激光作用下HfO2/SiO2高反膜的损伤发展
HfO2/SiO2 高反膜 损伤阈值 多脉冲
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2009/9/17
利用电子束蒸发沉积技术在K9 玻璃基片上制备了中心波长为532nm的HfO2/SiO2 高反膜，
研究了1-on-1 模式下的损伤行为，并根据ISO11254-1.2 标准确定了该薄膜的激光损伤阈值；研究了
该薄膜在多脉冲532nm 激光作用下的损伤发展过程. 损伤形貌和损伤深度的研究表明, 多脉冲激光
作用下的损伤行为本质上和1-on-1 模式是相同的，都是缺陷诱导激光损伤；同时，存在一个...
1 064 nm与532 nm激光对电子束蒸发制备的HfO2/SiO2高反膜损伤比较
光学薄膜 激光损伤 电子束蒸发 电子缺陷
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2009/8/25
研究了电子束蒸发制备的HfO2/SiO2高反膜在1 064 nm与532 nm激光辐照下的损伤行为。基频激光辐照时损伤形貌主要为节瘤缺陷喷溅留下的锥形坑，当能量密度较大时出现分层剥落；二倍频激光损伤主要是由电子缺陷引起的平底坑，辐照脉冲能量密度稍高时也会产生吸收性缺陷引起的锥形坑，但电子缺陷的损伤阈值更低；随着辐照脉冲能量密度的增大分层剥落逐渐成为主要的损伤形貌。分析认为，辐照激光波长的变化，引起...
离子束辅助工艺中APS源偏转电压对HfO2薄膜性能的影响
薄膜 离子束辅助 反应沉积 偏转电压
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2009/8/21
基于Leybold APS1104镀膜系统，采用离子束辅助反应沉积技术，以金属Hf粒为初始镀膜材料，APS源偏转电压为50~140 V范围内,在［100］单晶硅片和紫外石英（JGS1）基板上制备了HfO2单层膜。分别利用Lambda 900分光光度计、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪以及原子力显微镜对HfO2薄膜的光谱性能、表面及纵向化学成分、晶相结构以及表面粗糙度进行了分析。结果表明：当APS源...
氧分压对HfO2薄膜残余应力的影响及有限元分析
电子束蒸发 残余应力 氧分压
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2009/8/21
利用电子束蒸发法制备了单层HfO2膜，控制氧气流量从0 mL/min以步长5 mL/min递增至25 mL/min(标况下)。利用ZYGO干涉仪测量基片镀膜前后的面形变化，代入Stoney公式计算出残余应力，分析了不同氧压下残余应力的变化情况。随着氧压的增大，残余应力由张应力逐渐过渡到压应力，当氧压过大时，压应力减小。因此可以通过改变氧压来控制应力。应力的变化与薄膜的微观结构密切相关，分析了所有样...
新型HfO2栅介质电特性的理论分析与实验研究
二氧化铪 C-V特性 界面态
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2009/1/20
对结合NH4F表面预处理和高温退火新型工艺制作的超薄HfO2栅介质MOS电容的C-V特性进行了模拟仿真和实验研究，理论分析的界面态分布与实验结果吻合．利用高频C-V法计算了平带电压漂移量、氧化层内陷阱电荷密度和界面态密度，比较了不同工艺条件下样品的电参数．结果表明NH4F表面预处理和高温退火新型工艺可以显著降低界面态和氧化层陷阱电荷，从而降低栅极漏电流．
针对新型HfO2栅介质改进的四元件电路模型
二氧化铪 双频C-V法 四元件电路模型
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2009/1/16
针对超薄HfO2栅介质MOS电容，提出改进的四元件小信号等效电路模型，修正了双频C-V法，增加了串联寄生电阻和串联电感两个参数．结合双频测量结果计算出修正的C-V曲线，消除了高频时的频率色散现象，而且曲线更加接近理想C-V曲线．通过实验结果提取了寄生参数值并拟合出各元件值与MOS电容面积和反型层厚度的解析表达式．实验测量和理论计算表明该方法可提高通常C-V法的测量精度．
ALD法生长HfO2薄膜材料的研究
薄膜材料 ALD生长
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2008/12/5
该项目利用Hf的醇盐做前驱体，在单晶Si衬底上制备了HfO薄膜材料，XRD结果显示薄膜已晶化；测试了薄膜I-V特性，发现其漏电流小于10mA/cm(±1V)；采用显微Raman光谱表征了薄膜界面态，初步计算其界面态密度小于1.5×10cm/Ev。该项目研究的第二个年度转向同样是HighK材料的钛酸锶（STO）薄膜材料的研究，同时开展了PMNT铁电薄膜材料的研究。
化学法制备的HfO2薄膜的激光损伤阈值研究
HfO2薄膜 热处理 紫外辐照 HfO2-Al2O3复合薄膜 激光损伤阈值
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2008/4/30
采用化学法制备了HfO2介质膜，研究了热处理、紫外辐照以及Al2O3复合对HfO2介质膜激光损伤阈值的影响。采用红外光谱（FTIR）和X射线衍射仪对薄膜进行了表征，并用输出波长为1.064 μm、脉宽为10 ns的电光调Q激光系统测试薄膜的激光损伤阈值。实验结果表明：采用150 ℃左右的温度对薄膜进行热处理可以提高薄膜的激光损伤阈值，所获得的薄膜的激光损伤阈值高达42.32 J/cm2，比热处理前...
用1064nm激光增强HfO2/SiO2薄膜的抗激光损伤能力的实验研究
激光损伤 激光预处理
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2008/4/28
用1 064nm激光实验研究了HfO2/SiO2薄膜的激光损伤增强效应，实验以薄膜激光损伤阈值70%的激光能量开始，采用N-ON-1方式处理薄膜，激光脉冲的能量增量为5J/cm2。实验结果表明，激光处理薄膜表面能使激光损伤阈值平均提高到3倍左右，并且薄膜的损伤尺度也明显减小。对有缺陷的薄膜，其缺陷经低能量激光后熔和消除，其抗激光损伤能力得到增强，但增强得并不显著，而薄膜本身的激光预处理，可以使其激...