【外延论文】SiO₂:HfO₂ 组成比例对原子层沉积 HfSiOₓ 栅介质在 β-Ga₂O₃ (001) 晶面上的影响研究

        由美国密西根大学的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Electron Devices 发布了一篇名为Investigation of SiO₂:HfO₂ Composition Effects on ALD HfSiOₓ as Gate Dielectric on β-Ga₂O₃ (001)（SiO₂:HfO₂ 组成比例对原子层沉积 HfSiOₓ 栅介质在 β-Ga₂O₃ (001) 晶面上的影响研究）的文章。

摘要

        本研究利用深紫外（DUV）辅助的电容-电压（C–V）和电流-电压（I–V）测量技术，探讨了沉积在 β-Ga₂O₃ 上的 HfSiOₓ 薄膜的介电性能，重点研究了 SiO₂:HfO₂ 组分比以及沉积后退火（PDA）环境的影响。初步结果显示成分与性能之间无明显趋势，这归因于 HfSiO_x/Ga₂O₃ 界面层的形成。为尽量减小界面层的影响，引入了更厚的初始 SiO₂ 层，从而使成分比与介电行为之间呈现出明确的相关性。透射电子显微镜（TEM）及相应的能量色散X射线光谱（EDS）进一步证实了介电层与 Ga₂O₃ 衬底之间存在界限分明的界面。与空气退火（~11.9 × 10¹² cm⁻² eV⁻¹）相比，氧气 PDA 处理提高了介电常数（~10.6），并显著降低了界面陷阱密度（~6.1 × 10¹² cm⁻² eV⁻¹）。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TED.2026.3670802