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不同气氛沉积和后退火处理的HfO_(x<2)薄膜的弱铁磁性: 2012年; 无磁性掺杂HfO2薄膜的室温弱铁磁性是2004年发现的一种不能用传统固体铁磁理论释的奇特磁现.本文用射频磁控溅射方法在不同气中制备和后退火HfOx薄膜样品,对比研究气对其室温弱铁磁性的影响.物析表明,室温沉积在蓝石衬底上的HfOx薄膜为部晶的单斜多晶薄膜,且存在一定程度的氧失配.室温磁性测量果显示HfOx<2多晶薄膜具有典型的弱铁磁性磁化曲,且饱和磁矩具有各异性.对比实验果表明,缺氧气(纯氩或氩氮混合气)中沉积薄膜的和磁矩略大于富氧气(氩氧混合气)中沉积薄膜的和磁矩.缺氧气(纯氮和高真空)中后退火处理后,薄膜饱和磁矩随着退火温度的升高而增大;而纯氧气中后退火处理后,薄膜和磁矩大幅减小.沉积和后退火气中氧含量的高低对薄膜和磁矩的显影响表明氧空位是HfOx<2薄膜弱铁磁性的要来源之一.; 周广东陈显峰涂雅婷张守英刘志江李建陈鹏邱晓燕; 关键词：射频磁控溅射

不同氛围溅射HfO_2栅介质薄膜的电学性能和界面微结构被引量：4: 2011年; 本文研究了不同沉积氛围(纯Ar,Ar+O2和Ar+N2)中射频磁控溅射制备HfO2薄膜的介电性能和界面微结构.实验结果表明在纯Ar氛围室温制备的HfO2薄膜具有较好的电学性能(有效介电常数ε-r～17.7;平带电压～0.36 V;1 V栅电压下的漏电流密度～4.15×10-3 A cm-2).高分辨透射电子显微镜观测和X射线光电子能谱深度剖析表明,在非晶HfO2薄膜和Si衬底之间生成了非化学配比的HfSixOy和HfSix混合界面层.该界面层的出现降低了薄膜的有效介电常数,而界面层中的电荷捕获陷阱则导致薄膜电容-电压曲线出现顺时针的回线.; 陈显峰涂雅婷周广东邱晓燕; 关键词：HFO2薄膜介电性能界面微结构射频磁控溅射

Si_(83)Ge_(17)/Si压应变衬底上HfO_2栅介质薄膜的电学性能被引量：2: 2012年; 本文用射频磁控溅射方法在p-Si83Ge17/Si压应变衬底上沉积制备HfO2栅介质薄膜,研究其后退火处理前后的电学性能,并与相同条件沉积在无应变p-Si衬底上HfO2薄膜的电学性能进行对比研究.物性测试分析结果表明,沉积HfO2薄膜为单斜相(m-HfO2)多晶薄膜,薄膜介电常数的频率依赖性较小,1 MHz时薄膜介电常数约为23.8.在相同的优化制备条件下,沉积在Si83Ge17/Si衬底上的HfO2薄膜电学性能明显优于沉积在Si衬底上的薄膜样品:薄膜累积态电容增加;平带电压VFB骤减至0.06 V;电容-电压滞后回线明显减小;1 V栅电压下漏电流密度J减小至2.51×10 5A cm 2.实验对比结果表明Si83Ge17应变层能有效地抑制HfO2与Si之间的界面反应,改善HfO2/Si界面性质,从而提高薄膜的电学性能.; 涂雅婷周广东张守英李建邱晓燕; 关键词：HFO2薄膜电学性能

Si_(83)Ge_(17)/Si压应变衬底上HfAlO_x栅介质薄膜微结构、界面反应和介电性能研究: 2012年; 本文研究了射频磁控溅射沉积在p-Si83Ge17/Si(100)压应变衬底上HfAlOx栅介质薄膜的微结构及其界面反应,表征了其各项电学性能,并与相同制备条件下沉积在p-Si(100)衬底上薄膜的电学性能进行了对比研究.高分辨透射电子显微镜观测与X射线光电子能谱深度剖析表明600°C高温退火处理后,HfAlOx薄膜仍保持非晶态,但HfOx纳米微粒从薄膜中分离析出,并与扩散进入膜内的Ge,Si原子发生界面反应生成了富含Ge原子的HfSiOx和HfSix的混合界面层.相比在相同制备条件下沉积在Si(100)衬底上的薄膜样品,Si83Ge17/Si(100)衬底上薄膜的电学性能大幅提高:薄膜累积态电容增加,有效介电常数增大(～17.1),平带电压减小,?1V栅电压下漏电流密度J减小至1.96×10?5A/cm2,但电容-电压滞后回线有所增大.Si83Ge17应变层抑制了低介电常数SiO2界面层的形成,从而改善了薄膜大部分电学性能;但混合界面层中的缺陷导致薄膜界面捕获电荷有所增加.; 张守英周广东刘志江邱晓燕

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国家自然科学基金(10904124)