高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响

摘要：

为研究注氮改性对注氧隔离硅材料中埋氧层性质的影响,向其埋氧层内注入了1016 cm-2的高剂量氮.实验结果表明,与未注氮的埋氧层相比,所有注氮的埋氧层中的正电荷密度显著增加.实验还发现,注氮后的退火可使埋氧层内的正电荷密度进一步上升.但与注氮导致的埋氧层内正电荷密度的显著上升相比,退火时间对注氮的埋氧层内正电荷密度的影响不大.电容-电压测量结果显示,在埋氧层内部,注氮后未退火的样品与在1100℃的氮气气氛下退火2.5 h的样品相比,二者具有近似相同的等效正电荷面密度.然而,经0.5 h退火的样品却对应最高的等效电荷面密度.为探讨注氮埋氧层内正电荷产生的机理,对注氮在埋氧层中导致的注入损伤进行了模拟.模拟结果表明,氮离子注入在埋氧层内引入了大量的空位缺陷.对比注氮与退火前后的傅里叶变换红外光谱发现,注入损伤在经0.5 h的高温退火后即可基本消除.实验还对退火前后的注氮样品进行了二次离子质谱分析.分析认为,注入的氮在埋氧层与硅界面附近积累,导致近界面富硅区的硅-硅弱键断裂是注氮埋氧层内正电荷密度增加的主要原因.

关键词：注氧隔离、埋氧、注氮、正电荷密度

所属期刊栏目：60

分类号：O483(固体物理学)

资助基金：济南大学博士基金;上海市教育委员会科研创新项目08YZ156

在线出版日期：2011-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：532-537