快速热氧化制备超薄geo2及其性质 growth and properties of ultra thin geo2 by rapid thermal oxidation.pdfVIP

1 1003—353x．2012．03．009 0．3969／j．issn． 快速热氧化制备超薄Ge02及其性质 路长宝，刘冠洲，李成，赖虹凯，陈松岩 (厦门大学半导体光子学研究中心，福建厦门361005) 摘要：超薄氧化锗对钝化GeMOSFET器件中高介电常数栅介质与Ge界面具有重要的意义。 通过研究400～550oC下快速热氧化锗制备氧化锗的过程及其性质，发现在一定温度下较短的氧 化时间内，氧化锗的厚度随氧化时间的增加呈明显的两段线性关系。在开始阶段，氧化锗具有高 的生长速率；当氧化锗厚度达到一定值(与温度相关)时，氧化速率变慢，与Deal—Grove氧化 模型中的线性生长速率基本一致。x射线光电子能谱(XPS)测试结果表明氧化锗中存在不同价 态的Ge，且随着氧化时间的增加，氧化锗的氧化程度逐渐提高。在550oC下氧化180S形成的氧 化锗用于Ge—MOS结构，c—y特性表明在禁带中央处获得了较小的界面态密度，达到1．7× 1012 cm一2eV～。 关键词：锗；初始氧化；氧化速率；界面态；X射线光电子能谱 中图分类号：0484．4，TN305．5文献标识码：A Growthand ofUltraThin Thermal Properties Ge02byRapid Oxidation LuChangbao，LiuGuanzhou，LiCheng，LaiHongkai，ChenSongyan PhotonicsResearch (Semiconductor Center，XiamenUniversity，Xiamen361005，China) wasdemonstratedthattheultrathin oxidewaseffectiveto the Abstract：It germanium passivate dielectric／Geinterfaceforfabricationof MOSFET．Theof high—k highperformancegermanium properties theultrathin oxideformed thermaloxidationwere whichwerein germanium byrapid investigated from400oCto550oC．Thetwodistinctlinear between oxide temperaturerange relationshipsgermanium thicknessandoxidationtimeareobservedtheinitialoxidationofGe．Atthe during verybeginning，the oxidationrateisvery isreduced whentheoxidethicknessreachesacertain high，which significantly onoxidation sloweroxidationrateonthelater is infair value(dependingtemperature)．The stage withthe ofDeal—Grovemodel．The