在整合超薄硅在柔性膜中死亡的发展导致了新的范式。的确,由于设备的薄和灵活性,可以想象可以在任何对象围绕任何对象添加函数而不会改变其方面[1-5]。当前,在市场上主要的柔性电子产品中,组件之间的电子轨道仅具有灵活性。这是由于硅成分已经包装或太厚的事实。为了获得充分的设备,必须将硅模具变细至小于100µm。可以处理三种格式以构建灵活的电子系统:色带,面板或晶圆。前两种格式针对大型设备进行了良好的适应,较低的成本,并且允许高吞吐量。这些格式的图案分辨率是公平的。与硅晶片合作有助于实现高分辨率的集成分辨率。硅晶片非常适合灵活的风扇外包包装,这有助于建立一个混合面板基板的异质,灵活的系统,包括印刷设备和互连网络与硅电子模具,集成在小型柔性标签中。
典型的超薄氧化膜由晶体金属支撑物上的单层氧化物材料组成。在某些情况下,薄膜可能由两到三个单层组成,但通常这些超薄膜的厚度不超过一纳米,可以被视为二维材料。1 扫描隧道显微镜 (STM) 是研究这些薄膜的绝佳方法,因为这种技术可以在非常高的放大倍数下对表面进行成像。2 为了获得原子分辨率图像,STM 要求样品具有导电性、无表面污染物并且在原子尺度上平坦。STM 不仅可以揭示表面和薄膜的结构,还可以用于研究原子级缺陷,例如原子空位和杂质 3 或更多扩展结构,例如两个具有不同晶体取向的超薄膜相遇的域边界。STM 还可以对非晶态氧化物膜进行非常详细的研究。
研究了快速热退火对射频溅射系统沉积的高 k HfO 2 超薄膜结构和电学性能的影响。分别在氧气和氮气环境下研究了薄膜特性以获得最佳快速热退火温度,以获得作为 MOS 器件结构的最佳电学效果。使用傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 详细研究了温度诱导退火对 HfO 2 /Si 界面的影响。分别通过椭圆偏振仪、XRD 和 AFM 研究了薄膜厚度、成分和微观结构,并显示了退火对这些参数的影响。采用 Si/HfO 2 /Si MOS 电容器结构研究了退火电介质薄膜的 I-V 和 C-V 特性。结果表明,在氮气环境下采用快速热退火 (RTA) 的 HfO 2 /Si 堆栈比在氧气环境下表现出更好的物理和电学性能。结果表明,RTA 改善了 HfO 2 /Si 的界面特性和 HfO 2 超薄膜的致密化。在氮气和氧气中分别以 700 C 退火后,沉积的薄膜为非晶态和正交晶系。我们发现,氮气退火样品的等效氧化物厚度、界面态密度、电容-电压滞后和漏电流均有所降低;此外,在正电压偏置和温度应力下,电荷俘获也几乎可以忽略不计。本文对结果进行了介绍和讨论。2011 Elsevier BV 保留所有权利。
我们报道了一种通过原子层沉积 ALD 在长宽比超过 35:1 的非常窄的孔内共形生产薄的、完全连续且高导电性的铜膜的方法。纯铜薄膜由新型铜 I 脒基前体、铜 IN、N -二仲丁基乙脒和分子氢作为还原剂生长。该铜前体在汽化过程中为液态,因为其熔点 77°C 低于其汽化温度 90-120°C 。因此,前体蒸汽的传输非常可重复且可控。碳和氧杂质低于 1 原子%。每个循环的生长在 SiO 2 或 Si 3 N 4 表面上为 1.5-2 Å/循环,但在金属 Ru、Cu 和 Co 表面上仅为 0.1-0.5 Å/循环。在氧化物表面,铜原子形成孤立的铜晶体,经过更多沉积循环后合并为粗糙的多晶膜。在 Ru 和 Co 金属表面上,ALD Cu 密集成核,形成光滑且附着力强的薄膜,即使对于薄至 4 个原子层的薄膜,这些薄膜也是连续的。在 2 nm Ru 基底上沉积 4 nm Cu 时,薄层电阻低于 50 / ,这足以制作用于电镀 Cu 互连线的种子层。© 2006 电化学学会。DOI:10.1149/1.2338632 保留所有权利。