基于SiC基底的Y2O3/Al2O3堆栈MOS电容的特性研究

作者：李诚瞻; 赵艳黎; 吴煜东; 陈喜明; 贾仁需新型功率半导体器件国家重点实验室; 江西株洲412001; 株洲中车时代电气股份有限公司; 江西株洲412001; 西安电子科技大学; 西安710072

摘要：通过在n型碳化硅(SiC)晶圆上用物理气相沉积法(PVD)和原子层沉积法(ALD)分别沉积Y2O3介质和Al2O3,形成金属/Al2O3/Y2O3/SiC高k介质堆栈结构MOS电容。X射线光电子能谱(XPS)分析研究Al2O3/Y2O3堆栈结构氧化层介质之间以及氧化层与SiC晶圆之间的相互扩散和反应关系;研究不同金属电极MOS电容的C-V特性,Ni电极MOS电容具有良好的稳定性,对介质层的相对介电常数影响最小,Mg电极MOS电容的理想平带电压最小,同时氧化层陷阱密度最小;随着C-V测试频率的降低,氧化层电容Cox逐渐增加,Al2O3/Y2O3介质层的相对介电常数逐渐增大,等效氧化层厚度(EOT)减小,平带电容电压减小。

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