基于AlON的4H-SiC MOS高k栅介质电性能

作者：夏经华; 桑玲; 查祎英; 杨霏; 吴军民; 王世海; 万彩萍; 许恒宇

来源：微纳电子技术, 2020, 57(09): 714-719.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2020.09.006

• 4H-SiC
• 金属氧化物半导体(MOS)电容
• 原子层沉积(ALD)
• AlON
• 界面态
• 介质零时击穿(TZDB)
• 高k栅介质材料

提高栅介质的界面质量和可靠性一直是功率碳化硅金属氧化物半导体(MOS)器件研发的核心任务之一。基于原子层沉积(ALD)技术,在n型4H-SiC上沉积了Al基高介电常数(k)栅介质材料AlON。在不同沉积后退火(PDA)温度下制备了AlON/4H-SiC MOS电容,对制备的AlON/4H-SiC MOS电容进行了高-低频电容-电压特性测试,并开展了介质零时击穿(TZDB)实验。发现当PDA温度为800℃时,得到的AlON/4H-SiC MOS电容有着较低的界面态密度、栅极电流密度和较高的介电击穿电场强度,表明经过合适的PDA工艺后,基于AlON高k栅介质材料的4H-SiC MOS器件栅介质的界面态密度得到显著降低,栅介质的介电性能和可靠性得到提高。

• 单位
  全球能源互联网研究院; 中国科学院微电子研究所