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[2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - 美国佛罗里达州奥兰多(2019.6.23-2019.6.29)] 2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - NS激光冲击喷丸的二维模拟

DOI：10.1109/PPPS34859.2019.9009984 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 我们报道了H2高压退火（HPA）对采用Al2O3/HfO2栅堆叠的In0.7Ga0.3As MOS电容器和量子阱（QW）MOSFET的影响。在300°C、H2环境及20个大气压的工艺条件下进行HPA后，观察到Al2O3/HfO2栅堆叠InGaAs MOS电容器的电容-电压（CV）特性显著改善，如等效氧化层厚度减小且积累区频率色散降低，界面态密度（Dit）降低了20%。随后我们将HPA工艺引入亚100纳米In0.7Ga0.3As QW MOSFET的制备中以研究其影响。经HPA处理后，Lg=50纳米的器件亚阈值摆幅（SS）提升至105 mV/十倍频程，而未采用HPA工艺的参考器件为130 mV/十倍频程。最后通过恒定电压应力（CVS）进行可靠性评估，结果表明HPA工艺能有效抑制CVS过程中阈值电压（ΔVT）的漂移。这些改善归因于H2环境下HPA工艺对高k介质层氧化物陷阱和界面陷阱的有效钝化作用。
作者： Tae-Woo Kim，Hyuk-Min Kwon，Seung Heon Shin，Chan-Soo Shin，Won-Kyu Park，Eddie Chiu，Manny Rivera，Jae Ik Lew，Dmitry Veksler，Tommaso Orzali，Dae-Hyun Kim
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究H2高压退火（HPA）对采用Al2O3/HfO2栅极堆叠的InGaAs MOS电容和量子阱（QW）MOSFET的影响，以提升器件性能与可靠性。

研究成果

HPA工艺通过有效钝化氧化物和界面陷阱，降低了Dit并缓解了CVS过程中的VT漂移，从而显著提升了InGaAs MOSCAP和MOSFET的性能与可靠性。该工艺对增强非平面型InGaAs MOSFET展现出应用前景。

研究不足

该研究聚焦于HPA对采用Al2O3/HfO2栅极堆叠的InGaAs器件的影响，虽然观察到显著改进，但未探讨其对其他材料或栅极堆叠结构的普适性。此外，HPA工艺在工业应用中的长期可靠性和可扩展性仍需进一步研究。

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