当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Appl. Electron. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Low-Temperature Fabrication (≤150 °C) of High-Quality Sputtered Silicon Oxide Thin Film with Hydrogen Plasma Treatment
ACS Applied Electronic Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-09-21 , DOI: 10.1021/acsaelm.0c00631 Taewon Seo 1 , Hyuk Park 1 , Gilsu Jeon 1 , Juyoung Yun 1 , Seongmin Park 1 , Suwon Seong 1 , Yoonyoung Chung 1
ACS Applied Electronic Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-09-21 , DOI: 10.1021/acsaelm.0c00631 Taewon Seo 1 , Hyuk Park 1 , Gilsu Jeon 1 , Juyoung Yun 1 , Seongmin Park 1 , Suwon Seong 1 , Yoonyoung Chung 1
Affiliation
|
Low-temperature fabrication of thin-film dielectrics is essential for various applications including flexible/stretchable electronics, monolithic three-dimensional integrated circuits, and large-area sensors/displays. Silicon dioxide is one of the most extensively used dielectric materials, but conventional deposition methods such as plasma-enhanced chemical vapor deposition and atomic layer deposition require relatively high temperatures. In this study, a high-quality SiO2 thin film was fabricated at low temperatures below 150 °C using sputtering and hydrogen plasma treatment. The sputtered SiO2 thin film exhibited low leakage current (3 × 10–7 A/cm2 at 3 MV/cm) and a high breakdown field (11.33 MV/cm). After hydrogen plasma treatment was carried out under optimized conditions, the interface trap density between Si and sputtered SiO2 was minimized to 7 × 1011 cm–2 eV–1, which is comparable to the corresponding value for thermally grown SiO2. The results of X-ray photoelectron spectroscopy and secondary-ion mass spectroscopy confirmed that the hydrogen treatment effectively passivates dangling bonds and reduces the portion of oxygen-deficient species.
中文翻译：
氢等离子体处理的低温溅射高质量氧化硅薄膜的低温制造（≤150°C）
薄膜电介质的低温制造对于包括柔性/可拉伸电子设备，单片三维集成电路和大面积传感器/显示器在内的各种应用都是必不可少的。二氧化硅是使用最广泛的介电材料之一，但是常规的沉积方法（如等离子体增强化学气相沉积和原子层沉积）需要相对较高的温度。在这项研究中，通过溅射和氢等离子体处理，在低于150°C的低温下制造了高质量的SiO 2薄膜。溅射的SiO 2薄膜具有低漏电流（3×10 –7 A / cm 23 MV / cm）和高击穿场（11.33 MV / cm）。在最佳条件下进行氢等离子体处理后，Si和溅射的SiO 2之间的界面陷阱密度最小化为7×10 11 cm –2 eV –1，这与热生长的SiO 2的相应值相当。X射线光电子能谱和二次离子质谱的结果证实，氢处理有效地钝化了悬空键并减少了缺氧物种的比例。
更新日期：2020-10-28
中文翻译：
氢等离子体处理的低温溅射高质量氧化硅薄膜的低温制造（≤150°C）
薄膜电介质的低温制造对于包括柔性/可拉伸电子设备，单片三维集成电路和大面积传感器/显示器在内的各种应用都是必不可少的。二氧化硅是使用最广泛的介电材料之一，但是常规的沉积方法（如等离子体增强化学气相沉积和原子层沉积）需要相对较高的温度。在这项研究中，通过溅射和氢等离子体处理，在低于150°C的低温下制造了高质量的SiO 2薄膜。溅射的SiO 2薄膜具有低漏电流（3×10 –7 A / cm 23 MV / cm）和高击穿场（11.33 MV / cm）。在最佳条件下进行氢等离子体处理后，Si和溅射的SiO 2之间的界面陷阱密度最小化为7×10 11 cm –2 eV –1，这与热生长的SiO 2的相应值相当。X射线光电子能谱和二次离子质谱的结果证实，氢处理有效地钝化了悬空键并减少了缺氧物种的比例。
京公网安备 11010802027423号