用于制造或生产的半导体材料设施(包括生长或提取)用于制造半导体的材料,这些材料是化学物质,气体,原料和中间材料以及用于半导体制造中使用的其他消耗品。具体示例包括但不限于多硅烷;光吸毒者和辅助师(开发人员,脱衣舞娘,岩石溶剂以及反射性和顽固的层);溅射靶标(包括塔塔勒姆,钛和铝);以及专门用于量子信息系统(例如Hafnium和Niobium)的材料。仅当第IV.I.7节所定义的资本投资等于或超过3亿美元时,仅当商业半导体材料设施的建设,扩展或现代化才有资格属于该NOFO。
我们展示了用于样品合成、制备和改性的设备,这些设备可在乌普萨拉大学 Tandem 实验室国家研究基础设施的离子注入机设施中使用中能离子束进行原位研究。集成仪器可实现受控薄膜合成、改性和特性分析,适用于研究近表面过程,例如薄膜生长、相变、氧化、退火、催化或离子注入。我们描述了可用的仪器及其规格,并展示了四个演示实验,特别关注获得的原位能力,涉及 1) 薄膜的蒸发和热合金化 - 镍硅化物 2) 反应磁控溅射和受控氧化 - 光致变色 YHO 3) 溅射和低能注入 - 钨中的氢和 4) 敏感系统的表面清洁 - 自支撑硅膜。
这项研究旨在合成由Al 2 O 3和Ta 2 O 5制成的多层氧化物薄膜用于介电应用。由两个,四个或八个氧化物层制成的多层薄膜由物理蒸气沉积合成,特别是中频脉冲的直流电流磁子溅射。薄膜由化学计量的Al 2 O 3和Ta 2 O 5层制成,该层具有从扫描电子显微镜(SEM)获得的横截面图像中观察到的特定形态。Al 2 O 3层具有柱状结构,而TA 2 O 5层均匀致密。X射线衍射(XRD)特征表明,由于磁控溅射过程中使用的实验条件,尤其是底物的低温,这些氧化层的结晶度非常有限。
在本研究中,我们制造了一种 Ta/HfO 2-x /Mo 基单细胞忆阻器,这是一种全球独一无二的配置。研究了基于 HfOx 的忆阻器器件上钽和钼电极的突触行为。使用脉冲激光沉积 (PLD) 方法生长 HfO 2-x (15 nm),并使用溅射系统和光刻法制造电极。通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 确定金属氧化物化学计量。成功获得了长期增强 (LTP) 和成对脉冲促进 (PPF) 特性,它们在人工神经网络的学习过程中发挥着重要作用。进行了电流-电压测量和保持测试,以确定器件在适当范围内的 SET 和 RESET 状态。结果表明,该忆阻器器件是人工神经网络 (ANN) 应用的有力候选者。
金属半导体场效应晶体管,10 – 15 ) 等等。特别是 In – Ga – Zn – O (IGZO) 是柔性 TFT 有源通道的有希望的候选者,因为即使在室温下沉积,IGZO 也表现出超过 10 cm 2 V − 1 s − 1 的电子迁移率。16、17) 然而,IGZO TFT 通常需要在 300°C 左右进行热退火,以减少因各种类型的加工损坏而形成的缺陷。18 – 22) 我们小组报告说,通过 Ar + O 2 + H 2 溅射沉积的氢化 IGZO 薄膜非常有希望用于制造低于塑料基板软化温度的氧化物 TFT,以用于未来的柔性设备应用。通过低温(150°C)退火可以减少沉积态IGZO薄膜中产生的缺陷。15、23、24)场效应迁移率(μFE)为13.423)