Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Fabrication and electrical characterization of Ge/GeOx/Al2O3/HfO2 MOS capacitors
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Continuous scaling of complementary metal oxide semiconductor (CMOS) devices has led to constant increase in device performance. However, as scaling becomes more difficult with every technological node, alternative channel materials that could replace silicon (Si) are being investigated [1]. Germanium (Ge) is an attractive material because of its four times higher hole mobility and twice higher electron mobility compared to silicon [2]. Nevertheless, Ge suffers from surface passivation issues that need further investigation.

A modification of oxidation through a barrier layer method proposed by Takagi group[3] has been employed for the fabrication of MOS capacitors. Ozone oxidation has been performed in-situ in atomic layer deposition (ALD) chamber using Al2O3 layer as a barrier. Combinations of barrier thickness and ozone generator power have been investigated together with the influence of the oxidation time. Electrical characterization has revealed that the Ge/oxide interface is improved while employing high ozone generator power oxidation through a thin (~0.47 nm) barrier as well as prolonged oxidation times up to 15 min. Interface state density has been suppressed to lowto mid 1012 cm-2eV-1.

Abstract [sv]

Kontinuerlig skalning av komplementär MOS teknologi (CMOS), har lett till konstant förbättrad prestanda hos integrerade CMOS-kretsar. Fortsatt nerskalning möter dock större hinder för varje teknologinod och forskare undersöker alternativa material till kisel (Si) [1]. Germanium (Ge) är ett attraktivt material eftersom hålmobiliteten är fyra gånger och elektron mobilitet två gånger högre än hos kisel [2]. En utmaning med att bygga CMOOS pp Ge är att det är svårt att passivera Ge. I denna avhandling undersöks en modifikation på metoden att oxidera genom ett barriärlager som föreslagits av gruppen som leds av Takagi [3]. Ozon oxidering har utförts in-situ i en atmoic layer deposition (ALD) kammare där Al2O3 användes som ett barriär lager och MOS kondensatorer har tillverkats och karakteriserats. Kombinationer av barriär tjocklek och ozongeneratoreffekt har undersökts tillsammans med influensen av oxideringstid. Karakterisering av elektriska egenskaper har visat att gränsytan mellan germanium och oxid förbättras då en hög ozongeneratoreffekt används för att oxidera genom en tunn (~0.47 nm) barriär och genom att använda en förlängd oxideringstid upp till 15 min. Defektdensiteten (Dit) vid gränssnittet till Ge sjönk med oxideringstiden och som lägst uppmättes till ~3·1012 cm-2eV-1.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 81 p.
Series
TRITA-ICT-EX, 2016:75
National Category
Nano Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-204909OAI: oai:DiVA.org:kth-204909DiVA: diva2:1086775
Subject / course
Engineering Physics
Educational program
Master of Science - Nanotechnology
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-04-04 Created: 2017-04-04 Last updated: 2017-04-04Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3739 kB)55 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3739 kBChecksum SHA-512
ce5c28c1901d7d856b5c7e3d583147674d784a034d1dd36caafc442744ac837427cab6cd76aeb93998f35193178beaacc53412f6d2cdbce678a01b14cca9c83b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Nano Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 55 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 146 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf