On the form of high-frequency voltage-capacitance characteristics of metal-insulator-semiconductor structures with a ferroelectric insulating layer BaxSr1-хTiO3

Слабое проявление эффекта поля в структурах металл--диэлектрик--полупроводник с сегнетоэлектрическим изолирующим слоем Ba-=SUB=-x-=/SUB=-Sr-=SUB=-1-x-=/SUB=-TiO-=SUB=-3-=/SUB=-

“…Но, хотя исследования пленок BST начались с конца прошлого века [3,4], до сих пор нет сообщений о транзисторных структурах на базе этих сегнетоэлектриков с работающими проводящими поверхностными каналами неосновных носителей заряда в полупроводнике нанометрового диапазона [5]. В опытах [6] на структурах Ni-BST-Si с толщиной сегнетоэлектрической пленки h = 350 nm и составом Ba 0.8 Sr 0.2 TiO 3 была обнаружена возможная причина слабого проявления эффекта поля -практически полное экранирование поляризации сегнетоэлектрического промежутка зарядами электронных ловушек в межфазном слое на контакте с кремнием. Это важный результат, поскольку известные из кремниевой планарной технологии способы пассивации ловушек в межфазном слое позволяют надеяться на устранение препятствий для открытия канала проводимости неосновных носителей заряда в полупроводнике и тем самым обеспечить перспективу для создания ячеек энергонезависимой памяти FeRAM на базе структур с BST.…”

“…Это важный результат, поскольку известные из кремниевой планарной технологии способы пассивации ловушек в межфазном слое позволяют надеяться на устранение препятствий для открытия канала проводимости неосновных носителей заряда в полупроводнике и тем самым обеспечить перспективу для создания ячеек энергонезависимой памяти FeRAM на базе структур с BST. Для развития работ в этом направлении важна уверенность в общности сделанных в [6] выводов в отношении структур с разными толщинами сегнетоэлектрика, нанесенного на подложки n-и p-типов. С целью такой проверки результатов [6] в настоящей работе приведены результаты исследований образцов Ni-BST-Si и Ni-BST-Pt с более тонким слоем сегнетоэлектрика h = 120 nm.…”

“…Для развития работ в этом направлении важна уверенность в общности сделанных в [6] выводов в отношении структур с разными толщинами сегнетоэлектрика, нанесенного на подложки n-и p-типов. С целью такой проверки результатов [6] в настоящей работе приведены результаты исследований образцов Ni-BST-Si и Ni-BST-Pt с более тонким слоем сегнетоэлектрика h = 120 nm. Экспериментальные исследования были выполнены на структурах Ni-BST-Pt и Ni-BST-Si с площадью S = 2.7 • 10 −4 cm 2 .…”

“…Экспериментальные исследования были выполнены на структурах Ni-BST-Pt и Ni-BST-Si с площадью S = 2.7 • 10 −4 cm 2 . В качестве подложек использовался тот же, что и в [6], кремний n-типа, N d = 2.4 • 10 14 cm −3 с подслоем платины, либо естественным окислом на поверхности пластины. Сегнетоэлектрическую пленку толщиной h = 120 nm наносили методом высокочастотного распыления поликристаллической мишени в атмосфере кислорода на установке Плазма-50СЭ (Россия).…”

“…Более детально конструкции установок и методика осаждения пленок описаны в [7,8]. Измерения импеданса проводились в параэлектрической фазе в области температур 110−130 • C на той же частоте 1 MHz, что и в [6], с использованием прецизионного измерителя LCR Agilent E4980A, портативного компьютера с доработанным программным обеспечением и специальной камеры, снабженной нагревательным столиком с термостабилизацией. Подробности экспериментальной установки описаны в [9].…”