Herstellung und Charakterisierung von Metall-Oxid-Halbleiter-Kondensatoren und Feldeffekttransistoren auf 4H-Siliciumcarbid:
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Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2015
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Schriftenreihe: | Erlanger Berichte Mikroelektronik
2015,2 |
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 7
2.1 LADUNGSTRAEGERKONZENTRATIONEN IM HALBLEITER 7
2.1.1 INTRINSISCHE LADUNGSTRAEGERKONZENTRATION 7
2.1.2 LADUNGSTRAEGERKONZENTRATION IM DOTIERTEN HALBLEITER 8
2.2 MOS-KONDENSATOR 10
2.2.1 IDEALER MOS-KONDENSATOR 11
2.2.2 REALER MOS-KONDENSATOR 16
2.2.2.1 AUSTRITTSARBEIT 16
2.2.2.2 LADUNGEN IM OXID 17
2.2.2.3 GRENZFLAECHENZUSTAENDE 20
2.2.2.4 EINFIUSS VON LADUNGEN AUF DIE C-U-KENNLINIE 23
2.2.2.5 LEITUNGSMECHANISMEN IM SILICIUMDIOXID 24
2.3 MOS-FELDEFFEKTTRANSISTOR 28
2.3.1 EINSATZSPANNUNG 29
2.3.2 STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE 30
2.3.3 FELDEFFEKT-BEWEGLICHKEIT 31
2.3.4 HALL-EFFEKT 32
2.3.5 GRENZFLAECHENZUSTANDSDICHTE IN DER NAEHE DES LEITUNGSBANDES 34
2.3.6 LADUNGSTRAEGER-BEWEGLICHKEIT 38
2.3.7 MOS-FELDEFFEKTTRANSISTOR MIT VERGRABENEM KANAL 39
3 EXPERIMENTELLE VERFAHREN 43
3.1 TECHNOLOGISCHER ABLAUF 43
3.2 NICHTELEKTRISCHE CHARAKTERISIERUNG 47
3.3 ELEKTRISCHE CHARAKTERISIERUNG 50
3.3.1 KAPAZITAETS-SPAIMUNGS-MESSUNG 50
3.3.2 STROM-SPANNUNGS-MESSUNG 51
III
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IV
*3.3.2.1 LECKSTROM-CHARAKTERISIERUNG 52
3.3.2.2 KONSTANT-SPANNUNGS-STRESS 53
3.3.2.3 SCHICHT- UND KONTAKT,WIDERSTAND 54
3.3.3 MOSFET-CHARAKTERISIERUNG 54
3.3.3.1 EINSATZSPANNUNGSBESTIMMUNG 54
3.3.3.2 LEITFAEHIGKEITS- UND HALL-EFFEKT-MESSUNGEN 55
4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION ZU MOS-KONDENSATOREN 59
4.1 EINFLUSS DER OXIDATIONSATMOSPHAERE AUF DIE ELEKTRISCHEN UND
STRUKTURELLEN EI
GENSCHAFTEN 59
4.1.1 C-U-KENNLINIE UND GRENZFLAECHENZUSTANDSDICHTE 60
4.1.2 OXIDLADUNG 62
4.1.3 ANALYSE DER LEITUNGSMECHANISMEN 65
4.1.4 DEGRADATION DES STROM-SPANNUNGS-VERHALTENS VON I
:2
0-0XIDEN ... 71
4.1.5 STRUKTURELLE EIGENSCHAFTEN 80
4.2 EINFLUSS DES GATEMATERIALS AUF DIE ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN 85
4.3 EINFLUSS DER DOTIERUNG DES OXIDS AUF DIE ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN
90
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION ZU MOS-FELDEFFEKTTRANSISTOREN 97
5.1 EINFLUSS DER IMPLANTATION VON ALUMINIUM AUF DIE
BAUELEMENTEIGENSCHAFTEN . 97
5.1.1 AUSGANGS- UND TRANSFERKENNLINIEN 99
5.1.2 KAPAZITAETS-SPAMUMGS-MESSUNGEN 101
5.1.3 EINSATZSPANNUNG 102
5.1.4 SCHICHT- UND KONTAKTWIDERSTAND 108
5.1.5 FELDEFFEKT-BEWEGLICHKEIT 110
5.1.5.1 EINFLUSS DES BULKPOTENTIALS 110
5.1.5.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE FELDEFFEKT-BEWEGLICHKEIT . . 115
5.1.5.3 EINFLUSS VON SERIENWIDERSTAENDEN AUF DIE
FELDEFFEKT-BEWEGLICHKEITLLOE
5.1.6 HALL-EFFEKT-MESSUNGEN 119
5.1.6.1 LADUNGSTRAEGERDICHTE IM INVERSIONSKANAL 120
5.1.6.2 OBERFLAECHENBANDVERBIEGUNG UND GRENZFLAECHENZUSTANDSDICHTE 121
5.1.6.3 HALL-BEWEGLICHKEIT IM INVERSIONSKANAL 125
5.1.7 DEFEKTE UND KOHLENSTOFFVERTEILUNG IM BEREICH DER
SIC/SI02-GRENZFLAECHEL27
5.2 EINFLUSS DER KANALIMPLANTATION MIT STICKSTOFF AUF DIE
BAUELEMENTEIGENSCHAFTEN 131
5.2.1 AUSGANGS- UND TRANSFERKENNLINIEN 134
5.2.2 EINSATZSPANNUNG 135
5.2.3 GRENZFLAECHENZUSTANDSDICHTE 138
5.2.4 LADUNGSTRAEGERBEWEGLICHKEIT 142
5.2.5 TOPOLOGIE DER SIC/SICVGRENZFLAECHE 149
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 151
LITERATURVERZEICHNIS 155
SYMBOLE, ABKUERZUNGEN UND CHEMISCHE FORMELZEICHEN 167
WISSENSCHAFTLICHE VEROEFFENTLICHUNGEN 175
LEBENSLAUF 177
DANKSAGUNG 179
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spelling | Strenger, Christian 1982- Verfasser (DE-588)106896118X aut Herstellung und Charakterisierung von Metall-Oxid-Halbleiter-Kondensatoren und Feldeffekttransistoren auf 4H-Siliciumcarbid Christian Strenger Aachen Shaker 2015 V, 180 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Erlanger Berichte Mikroelektronik 2015,2 Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2014 Grenzfläche (DE-588)4021991-4 gnd rswk-swf n-Kanal-FET (DE-588)4218590-7 gnd rswk-swf Kondensator (DE-588)4128311-9 gnd rswk-swf Ladungsträgerbeweglichkeit (DE-588)4166398-6 gnd rswk-swf Gate-Oxid (DE-588)4269383-4 gnd rswk-swf Siliciumdioxid (DE-588)4077447-8 gnd rswk-swf Elektrische Eigenschaft (DE-588)4193812-4 gnd rswk-swf MOS-FET (DE-588)4207266-9 gnd rswk-swf MOS (DE-588)4130209-6 gnd rswk-swf Siliciumcarbid (DE-588)4055009-6 gnd rswk-swf Transistor SiC MOSFET (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Kondensator (DE-588)4128311-9 s MOS (DE-588)4130209-6 s Siliciumcarbid (DE-588)4055009-6 s Siliciumdioxid (DE-588)4077447-8 s Grenzfläche (DE-588)4021991-4 s Gate-Oxid (DE-588)4269383-4 s Ladungsträgerbeweglichkeit (DE-588)4166398-6 s Elektrische Eigenschaft (DE-588)4193812-4 s MOS-FET (DE-588)4207266-9 s n-Kanal-FET (DE-588)4218590-7 s DE-604 Erlanger Berichte Mikroelektronik 2015,2 (DE-604)BV010300264 2015,2 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=027908410&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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