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外延CeO_2高k栅介质层的结构及介电性能被引量：1: 2011年; 利用脉冲激光沉积两步生长法在Si(111)衬底上制备了厚度为10～40 nm的外延CeO2薄膜,构建了Pt/CeO2/Si MOS结构,研究了CeO2薄膜的界面及介电性能。实验发现,界面处存在的电荷对MOS结构C-V特性的测量有较大影响,采用两步生长法制备的外延CeO2薄膜在保持较大介电常数的同时有效降低了界面态密度。由等效氧化物厚度-物理厚度曲线得出CeO2薄膜的介电常数为37;根据Hill-Coleman法计算出CeO2薄膜界面态密度为1012量级。; 娄建忠代鹏超李曼赵冬月刘保亭; 关键词：介电性能

硅基集成电路中Cu互连阻挡层的研究被引量：5: 2010年; 随着集成电路向超大规模的发展,Cu互连技术已成为硅工艺领域的热点话题,其关键技术之一——扩散阻挡层的研究越来越受到人们的关注。结合课题组阻挡层的研究工作,介绍了当前Cu互连技术中难熔金属及其氮(碳、硅、氧)化物、多层膜、三元化合物等各类扩散阻挡层材料的研究发展现状,论述了阻挡层的厚度问题、阻挡层研究过程中的分析表征方法以及当前Cu互连的理论研究现状,归纳并分析了阻挡层的失效机制。; 陈剑辉刘保亭赵冬月杨林李曼刘卓佳赵庆勋; 关键词：CU互连扩散阻挡层

(001)高度择优取向Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/Pt异质结的结构及性能被引量：1: 2010年; 采用射频磁控溅射法结合高真空后退火处理,在MgO（001）单晶基片上制备了Pt薄膜。应用脉冲激光沉积法在Pt/MgO上进一步生长了Ba0.6Sr0.4TiO3（BST）薄膜。借助X射线衍射仪（XRD）、铁电测试仪、LCR表研究了BST/Pt/MgO的结构和性能。研究发现,700℃真空退火可以保证Pt薄膜在MgO基片上实现（001）高度择优生长,以（001）Pt薄膜为模板,可以进一步获得（001）高度择优取向具有铁电性能BST薄膜。在100 Hz测试频率下,BST薄膜最大介电常数为1100、调谐率为81%、品质因数为21;在7 V的电压下,漏电流密度1.85×10-5A/cm2,进一步分析表明,BST薄膜在0-2.6 V之间满足欧姆导电机制,在2.6-7 V之间满足普尔-弗兰克导电机制。; 郭哲刘保亭王军李曼张金平娄建忠; 关键词：BST薄膜脉冲激光沉积导电机制

光照对BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜铁电和输运性质的影响被引量：3: 2011年; 采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,并构架了Pt/SrRuO3/BFMO/Pt型电容器。X射线衍射(XRD)分析发现在650℃快速退火可以得到良好结晶质量的多晶薄膜。紫光入射到薄膜表面,电滞回线发生变化,这是由于光照在薄膜内部产生的光生载流子影响了退极化场的分布。研究表明,在紫光照射下,薄膜的漏电流密度变大,电导由5.1×10-7S增大到6.63×10-7S。通过对暗电流密度的拟合发现,BFMO薄膜为欧姆导电机制。; 彭增伟刘保亭魏大勇马继奎王宽冒李曼赵光; 关键词：光照铁电性质输运性质

SrRuO_3导电层对快速退火制备Pb(Zr,Ti)O_3薄膜结构和性能的影响被引量：6: 2010年; 采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上,制备了Pt/Pb(Zr,Ti)O3(PZT)/Pt和SrRuO3(SRO)/PZT/SrRuO3(SRO)异质结电容器,并研究了快速退火条件下SRO导电层对PZT结构和性能的影响。XRD测试表明,两种结构电容器中的PZT薄膜均为钙钛矿结构,SRO/PZT/SRO、Pt/PZT/Pt均具有较好的铁电性和脉宽依赖性,5V电压下两电容器的剩余极化强度Pr和矫顽电压Vc分别为28.3μC/cm2、1.2V和17.4μC/cm2、2.1V。在经过1010次翻转后,SRO/PZT/SRO铁电电容器疲劳特性相对于Pt/PZT/Pt电容器有了较大的改善,但SRO导电层的引入也带来了漏电流增大的问题。; 王宽冒刘保亭倪志宏赵敬伟李丽李曼周阳; 关键词：锆钛酸铅快速退火

沉积温度对磁控溅射生长SrRuO_3薄膜结构和性能的影响被引量：2: 2010年; 采用射频磁控溅射法在(001)SrTiO3基片上制备了SrRuO3薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、四探针测试仪等分析方法系统研究了沉积温度对SrRuO3薄膜结构、表面形貌及输运性质的影响。实验结果表明:当生长温度低于550℃时,SrRuO3薄膜为多晶结构;当温度在550～650℃范围内变化时,SrRuO3薄膜可以在SrTiO3基片上外延生长,薄膜的最低电阻率约为0.5mΩ.cm。; 王宽冒张沧生李曼周阳王玉强王侠彭英才刘保亭; 关键词：SRRUO3 磁控溅射

快速退火对Ni-Al-O栅介质结构和介电性能的影响: 2011年; 采用反应脉冲激光沉积方法(PLD)分别在n-Si(100)和Pt/Ti/SiO2/Si(111)衬底上生长了Ni-Al-O栅介质薄膜,将样品在不同温度下进行快速退火处理.通过XRD和AFM对其结构和表面形貌进行了表征,利用LCR表和Keithley表对其介电性能和漏电流进行了研究.结果表明,样品经过750℃退火后仍然保持非晶状态,且样品的表面平整,均方根粗糙度小于0.5 nm.在1 MHz测试频率下,由Pt/Ni-Al-O/Pt电容器测得的介电常数为9.9.MOS电容器的电学测试显示,700℃以上退火的样品有较高的电容值,较低的漏电流密度.研究表明,Ni-Al-O薄膜是一种有潜力的新型高k栅介质材料.; 李曼刘保亭王玉强王宽冒; 关键词：高K栅介质

非晶Ti-Al过渡层对Pt/Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/Pt电容器结构和性能的影响被引量：3: 2011年; 应用磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si(001)衬底上制备5 nm厚超薄非晶Ti-Al薄膜作为过渡层,利用脉冲激光沉积法制备Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜,构造了Pt/Ba0.6Sr0.4TiO3/Pt(Pt/BST/Pt)和Pt/Ti-Al/Ba0.6Sr0.4TiO3/Ti-Al/Pt(Pt/Ti-Al/BST/Ti-Al/Pt)结构的电容器,研究了Ti-Al过渡层对Pt/BST/Pt电容器结构及其性能的影响。实验表明,过渡层的引入有效地阻止了Pt电极和BST薄膜的互扩散,降低了BST薄膜氧空位的浓度,提高了铁电电容器的介电性能。当测试频率为1 kHz、直流偏压为0 V时,介电常数由引入过渡层前的530增大到引入后的601,介电损耗则由0.09减小到0.03。而且过渡层的引入有效地降低了BST薄膜的漏电流,使正负向漏电流趋于对称,在测试电压为5 V时,漏电流密度由3.8×10-5A/cm2减小到8.25×10-6A/cm2。; 赵冬月刘保亭郭哲李曼陈剑辉代鹏超韦梦祎; 关键词：BST薄膜过渡层脉冲激光沉积

非晶Ni-Al-N薄膜用作Cu互连阻挡层的研究被引量：9: 2011年; 以一种新的三元非晶化合物薄膜作为Cu互连的阻挡层,采用射频磁控溅射法构架了Cu(120 nm)/Ni-Al-N(10nm)/Si的异质结。利用四探针测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜研究了不同温度下高真空退火样品的输运性质、微观结构与表面形貌。实验发现非晶Ni-Al-N薄膜经过650℃的高温处理仍能保持非晶态,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明非晶Ni-Al-N具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料。另外,相对于Ni-Al扩散阻挡层材料,N的掺入填充了阻挡层的缺陷,降低了Cu膜粗糙度,使薄膜表面更加平整致密,起到了细化晶粒的作用。对Ni-Al-N阻挡层的失效机制的研究表明Ni-Al-N阻挡层的失效机制有别于传统的Cu-Si互扩散机制,Cu膜内应力导致其颗粒内聚形成大团簇,与阻挡层剥离会导致Cu/Ni-Al-N/Si结构失效。; 陈剑辉刘保亭李晓红王宽冒李曼赵冬月杨林赵庆勋; 关键词：CU互连扩散阻挡层

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李曼