search query: @instructor Rahtu, Antti / total: 5
reference: 5 / 5
« previous | next »
Author:Ralli, Kirsi-Leena
Title:High-k dielectric thin films on germanium
Germaniumin päällä olevat eristeohutkalvot, joilla on korkea dielektrisyysvakio
Publication type:Master's thesis
Publication year:2005
Pages:ix + 102 s. + liitt. 34      Language:   eng
Department/School:Kemian tekniikan osasto
Main subject:Epäorgaaninen kemia   (Kem-35)
Supervisor:Niinistö, Lauri
Instructor:Putkonen, Matti ; Rahtu, Antti
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TKK  4837   | Archive
Abstract (fin): Diplomityön kirjallisessa osassa on tarkasteltu kahden tärkeimmän puolijohdemateriaalin, piin ja germaniumin, eroja ja yhtäläisyyksiä.
Tarkastelussa on painotettu germaniumin käyttöä substraattimateriaalina.
Mikroelektroniikan sovelluksista on käsitelty tarkemmin metallioksidipuolijohdekanavatransistorin, eli MOSFET-transistorin, rakennetta ja toimintaa.
Ohutkalvojen kasvatustekniikoista on käsitelty niitä menetelmiä, joita on aikaisemmin hyödynnetty kasvatettaessa eristeohutkalvoja germaniumin päälle.
Menetelmien pääpiirteiden lisäksi on tarkasteltu kyseisten eristeohutkalvojen tutkimustuloksia.

Diplomityön kokeellisessa osassa kasvatettiin eri paksuisia Hf02 ja Ti02 ohutkalvoja pii- ja germaniumsubstraattien päälle atomikerroskasvatus- eli ALD-menetelmällä.
Osa germaniumsubstraateista esikäsiteltiin väkevällä HCI, H202, UNO3 tai 1 % HF liuoksella.
Kasvatukset suoritettiin 300 °C lämpötilassa ja lähtöaineina käytettiin hafniumtetrakloridia, HfCI4 tai titaanimetoksidia, Ti(OCH3)4 ja vettä.
Ohutkalvojen fysikaaliseen karakterisointiin käytettiin ellipsometriä ja röntgenrefflektometriä (XRR).
Kalvojen sähköisiä ominaisuuksia analysoitiin mittaamalla kapasitanssi-jännite (C-V) ja virta-jännite (I-V) käyrät valmistetuista metallioksidipuolijohde (MOS) kondensaattorirakenteista.
Tämän lisäksi fotolitografian avulla valmistettiin kaksi erilaista MOS kondensaattorirakennetta, joissa käytettiin elektrodina ALD -menetelmällä kasvatettua niobinitridiohutkalvoa.
NbN ohutkalvot kasvatettiin 400 °C lämpötilassa ja lähtöaineina käytettiin niobipentakloridia, NbC15 ja ammoniakkia.
Valmistetuista Al/Ge/Hf02/NbN ja Al/Si/SiO/Ta2O5/NbN/Al kondensaattorirakenteista mitattiin ainoastaan C-V ja I-V käyrät.

Väkevällä HCI, H202 tai 1 % HF liuoksella esikäsitellyn germaniumsubstraatin ja Hf02 tai Ti02 kalvon välinen kerros todettiin ohuemmaksi kuin käsittelemättömän germaniumin ja vastaavan kalvon välinen kerros.
Väkevä H202 todettiin tehokkaimmaksi etsausliuokseksi.
Hf02 kalvon kasvunopeus germaniumille (0,53 - 0,58 Å/sykli) oli hieman suurempi kuin piille (0,49 - 0,51 Å/sykli).
Myös Hf02 kalvojen taitekertoimet olivat germaniumin päällä (2,063 - 2,152) hieman korkeampia kuin piin päällä (1,897 - 2,131).
Germaniumille kasvatettujen Ti02 kalvojen taitekertoimet (2,334 - 2,380) olivat sen sijaan pienempiä kuin piille kasvatettujen Ti02 kalvojen taitekertoimet (2,473).
Germaniumin päälle valmistetuista MOS kondensaattorirakenteista, joissa oli eristeenä Hf02, mitattiin yleensä korkeampia kapasitanssiarvoja kuin vastaavista piin päälle valmistetuista kondensaattorirakenteista.
Toisaalta pienimmät C-V hystereesit mitattiin tyypillisesti piille valmistetuista MOS-rakenteista.
Pienin ekvivalenttioksidipaksuus (EOT); 3,1 nm, laskettiin kondensaattorirakenteelle, jonka Hf02 kalvon paksuus oli 7,4 nm (ellipsometrimittaus) tai 6,5 nm (XRR -mittaus).
Sekä piille että germaniumille kasvatetun Hf02 kalvon suhteellinen permittiivisyys vaihteli välillä 17 - 21.
Pienimmät vuotovirrantiheydet mitattiin yleensä piille valmistetuista MOS-rakenteista, joissa oli eristeenä joko Hf02 tai Ti02.
Kaikista pienin vuotovirrantiheys (7,8.10-8 A/cm2 -2 V jännitteellä) mitattiin kuitenkin germaniumin päälle valmistetusta MOS kondensaattorirakenteesta, jonka Hf02 kalvon paksuus oli 14,6 nm (ellipsometrimittaus) tai 12,2 nm (XRR -mittaus).
Vertailtaessa Hf02 ja Ti02 eristekalvoja keskenään huomattiin, että Al/Ge/Ti02/Al näytteestä mitattiin suurempia vuotovirrantiheyksiä kuin Al/Ge/Hf02/Al näytteestä huolimatta jälkimmäisen rakenteen hieman paksummasta oksidikerroksesta.
Lisäksi ALD -menetelmällä kasvatettu NbN kalvo vaikutti toimivan höyrystettyä alumiinia paremmin yläelektrodina.
Al/Ge/Hf02/NbN näytteistä mitattiin sekä pienempiä vuotovirrantiheyksiä että korkeampia kapasitanssiarvoja kuin Al/Ge/Hf02/Al näytteistä huolimatta ensiksi mainittujen rakenteiden hieman paksummista oksidikerroksista.
Si/SiOx/Ta2O5/NbN/Al näytteitä analysoitaessa huomioitiin mitattujen C-V käyrien erittäin suuret siirtymät (10 - 12 V) positiivisen jänniteakselin suuntaan.
ED:2005-10-19
INSSI record number: 29889
+ add basket
« previous | next »
INSSI