NON-LINEAR CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS OF La1-xMnO3 FILMS

1

Centrum elektronických a elektrotechnických
súciastok novej generácie CENG !!! Elektrotechnick
ý ústav SAV Katedra experimentálnej fyziky FMFI
UK Katedra fyziky FEI STU
2

Cinnost Centra je zameraná na

• výskum prípravy, vlastností a možností
  praktického uplatnenia elektronických a
  elektrotechnických súciastok a zariadení novej
  generácie pre oblast
• informacných technológií,
• energetiky a silnoprúdovej elektrotechniky,
• senzoriky, automatizácie a meracej techniky.

3

Informacné technológie

• MOSFET súciastky s rozmerom v hlbokej
  sub-mikrometrovej oblasti
• základný element supravodivého kvantového
  pocítaca
• extrémne citlivé polovodicové súciastky pre
  kvantovú informatiku

4

Casový rozvrh 2005-2006

• Porovnanie materiálov pre hradlo sub-100 nm
  MOSFET-u.
• Analýza procesu tunelovania v supravodivých
  Josephsonových spojoch.
• Rozpracovanie AFM nanolitografie.

5

Informacné technológie prednášky

• K. Frohlich Materiály pre hradlo sub-100 nm
  MOSFET-u
• R. Durný Vlastnosti tenkých vrstiev MgB2
  pripravených na roznych substrátoch
• Š. Chromik Tenké supravodivé vrstvy pre
  elektroniku
• M. Grajcar Návrh variabilnej vazby medzi
  qubitmi
• R. Hlubina Interferencné javy pri tunelovaní
  cez dvojpásove izolanty
• V. Cambel AFM nanooxidation process
  technology for mesoscopic structures lt 100 nm

6

Materiály pre hradlo sub-100 nm MOSFET-u
7
CMOS Technology Grand Challenge Moving Beyond
the SiO2 Era

• International Technology Roadmap for
  Semiconductors, ITRS
• CMOS technológia
• Moorov zákon
• inovácia hradla MOSFET-u
• - Náhrada SiO2 materiálmi s vysokou diel.
  konštantou
• - Náhrada poly-Si elektródy kovovou elektródou

8

MOS FET basic device of modern electronic
MOSFET with strained Si channel
MOSFET with 10 nm gate (INTEL)
Vertical double gate MOSFET
9
International Technology Roadmap for
Semiconductors, 2005 Edition
Alternative gate dielectrics
10
International Technology Roadmap for
Semiconductors, 2005 Edition
Metal gates
11
Requirements on high-? materials
12
High-? materiály pripravované a študované na ElÚ
SAV
HfO2, HfSiO2 Al2O3, Gd2O3, GdScO3 La2O3, LaySiOx
Študované problémy Podmienky prípravy metódou
MOCVD, dielektrická konštanta, tepelná stabilita,
kvalita rozhrania oxid/Si, poruchové náboje v
oxide, zvodové prúdy, Príprava Al2O3 na
AlGaN/GaN, InAlN/(In)GaN
13
Requirements on metal gates
14
Metal gates pripravované a študované na ElÚ SAV
Ru, TaN, TiN RuO2, SrRuO3, LaScO3 Študované
problémy Podmienky prípravy metódou MOCVD,
efektívna výstupná práca, tepelná stabilita,
stabilita v redukcnom prostredí (formovací plyn),
15
Clánky publikované v rámci CENG-u
Characterization of rare earth oxides based
MOSFET gate stacks prepared by metal-organic
chemical vapour deposition, E-MRS 2006,
invited. Properties of Ru/HfxSi1-xOy/Si Metal
Oxide Semiconductor Gate Stack Structures Grown
by Atomic Vapor Deposition, J. of the
Electrochemical Soc. 153 (2006) F176. Phase
stability of LaSrCoO3 films upon annealing in
hydrogen atmosphere. J. Appl. Phys. 100 (2006)
044501. Thermal Stability of Ru Gate Electrode on
HfSiO Dielectric, Mater. Res. Soc. Symp. Proc.
Vol. 917 (2006) 0917-E05-02.
16
Urcenie pásmového diagramu štruktúry Ru/HfSiOx/Si
17
Determination of the Ru work function using
slanted dielectric films
18
Determination of energy band alignement of MOS
structure using XPS

UPS work function
XPS Valence band offsets
Ru/HfSiOx/Si
Ru
HfSiO
Si
Energy band alignement of the electrode/dielectric
interface
Energy loss spectrum band gap
19
Doktorandské práce v rámci CENG-u
Ing. Roman Lupták Výskum vlastností materiálov
pre pokrocilé MOS štruktúry Ing. Karol
Cico Použitie oxidov pre pasiváciu a izoláciu
hradla štruktúr HEMT na báze GaN Ing. Milan
Tapajna Charakterizácia elektrofyzikálnych
procesov v Si štruktúrach pre tenkovrstvovú CMOS
technológiu R. Stoklas Štúdium heteroštruktúr
HEMT na báze GaN Ing. J. Martaus Využitie
lokálnej anodickej oxidácie v AFM nanolitografii