Gas sensing properties of copper gate metal–oxide–semiconductor capacitors

Filippini, Daniel; Aragón, R.

doi:10.1116/1.1372924

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“…For the Cu gate, the gate-source diode Schottky reverse leakage current remains lower than ~10 -7 mA/mm for a reverse bias of -20 V, which is roughly one to two orders of magnitude lower than that of the Ni/Au contact. The work function of Ni (5.15 eV) [8], is higher than for Cu (4.7 eV) [9]. From this point of view alone, one would expect a higher Schottky barrier height for Ni, and thus a lower gate leakage current than with a Cu -based gate metallization.…”

mentioning

confidence: 99%

Performance comparison of Cu and Ni gates for deep submicrometer AlGaN/GaN HFETs

Sun

DiSanto

Bolognesi

2007

Phys. Status Solidi (c)

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Copper (Cu) was investigated as the gate contact metallization in AlGaN/GaN heterostructure field-effect transistors (HFETs). For comparison, Nickel/Gold (Ni/Au) gate devices were fabricated on the same sample using electron beam lithography. Both metallization schemes yielded comparable transconductance characteristics: the maximum extrinsic transconductance reached 290 mS/mm. At gate voltage of -20 V, the reverse current for the Cu Schottky contact was roughly one to two orders of magnitude lower than that of Ni/Au contact. For Cu/Au gate devices, the product of current gain cut-off frequency (f T ) and gate length L G improved by 15% compared to Ni/Au gate devices. The power gain cut-off frequency (f max ) also improved by at least 15%.

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mentioning

confidence: 99%

Performance comparison of Cu and Ni gates for deep submicrometer AlGaN/GaN HFETs

Sun

DiSanto

Bolognesi

2007

Phys. Status Solidi (c)

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“…O princípio de geração de imagens químicas vem sendo aplicado há muitos anos em sistemas denominados narizes eletrônicos e línguas eletrônicas, em analogia a sistemas biológicos olfativos e de degustação, que basicamente se constituem de diferentes tipos de receptores distribuídos regularmente no sistema sensorial (YOSHINOBU, et al, 2001). Sistemas de laboratório mais sofisticados, como os cromatográficos, têm sido utilizados para o reconhecimento e determinação quantitativa de gases e líquidos (PILLING, et al,2003 As propriedades elétricas das estruturas MOS e sua interação com meios gasosos, quando a eles expostas, têm sido objeto de estudos desde a década de 70 (LUNDSTRÖM, 1975), sendo aprimorados até os dias atuais para a melhoria dos resultados analíticos e das técnicas de detecção de hidrogênio (SPETZ, et al, 1988) e (LUNDSTRÖM, 1981), amônia (WINQUIST, et al,1983), dióxido de nitrogênio (FILLIPINI, et al, 2001a& FILLIPINI, 2001b, sulfeto de hidrogênio, (SHIRAVAMAN, 1976), monóxido de carbono (ZUBKANS, et al, 1995) A técnica de escaneamento por luz pulsada (TELP) se apresenta como uma das soluções possíveis para esse problema, uma vez que a luz incide sobre diferentes arranjos de áreas grandes das portas metálicas catalíticas para produzir imagens químicas características para as misturas gasosas (LUNDSTRÖM et al, 1991).…”

Section: Introdução E Justificativasunclassified

Sensor de imagem para detecção de gases.

Braga¹

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Agradeço a Deus por ter aproximado de mim tantas pessoas extraordinárias, tantos ombros amigos nos quais pude me apoiar no decorrer desses anos e que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho. Aos meus pais Braga e Maria Augusta e irmãos Edmilson, Roberto e Solange, que desde os meus primeiros passos me instruíram a caminhar de modo honesto e digno pelas estradas da vida. À minha futura esposa Isabella, que sempre de maneira companheira e afetiva esteve ao meu lado em todos os momentos. Ao orientador e amigo Prof. Dr. Walter Jaimes Salcedo, companheiro de desafios e vitórias, de projetos e realizações. Ao meu amigo Prof. Dr. Francisco Javier Ramirez Fernandez, pela sua receptividade no grupo do Laboratório de Microeletrônica e pelo apoio intelectual e financeiro durante o desenvolvimento da pesquisa. Aos meus amigos Prof. Dr. Josemir Coelho Santos e Prof. Dr. Alexandre Simião Caporalli, que por inúmeras vezes me ajudaram a elucidar dúvidas, sugerindo possibilidades para melhoria do trabalho. Aos colegas de pós-graduação, pelos valorosos comentários e discussões, e, em especial aos colegas de sala Danilo, Adriana, Daniel, Aldo e Rodrigo. Ao meu amigo de laboratório Juliano, por contribuir na instrução dos métodos de processamento e reconhecimento dos padrões de imagens. Aos meus amigos e alunos de iniciação científica Keth R. M. Matos, Daniela S. Santos, Adriana M. S. Santos e Jorge P. Silva, todos do CEFET-SP, unidade de Cubatão, que não economizaram esforços em colaborar na realização dos ensaios, ilustrações e no desenvolvimento de ferramentas computacionais de controle e aquisição de dados do projeto. À Prof. Márcia, Prof. Humberto e Prof. Msc. Enzo, membros da direção do CEFET-SP, unidade de Cubatão, pelos recursos oferecidos na divulgação e publicação dos trabalhos realizados em eventos nacionais e internacionais. Aos amigos Michel e Kátia, pelo auxílio prestado durante a fabricação e caracterização dos dispositivos. Aos amigos Henrique e Pilar, que em suas atividades, na sala de medidas, proporcionaram-me ajuda incondicional na montagem do arranjo experimental. Ao meu primo Prof. Marcelo Miranda, do Departamento de Elétrica da Escola Senai "Hessel H. Cherkassky", de Cubatão, pela contribuição na fabricação das aletas do modulador de luz, utilizadas no arranjo experimental. Aos técnicos da sala limpa, da sala de medidas e anexos, pela dedicação no auxílio na confecção dos dispositivos.

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Investigation of Charge Neutralization Behavior in Cu∕6FDA-PPD∕Si MIS Capacitors by Capacitance-Voltage Measurement

Yang

Chen²,

Hsu³

2007

Electrochem. Solid-State Lett.

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In this work, the capacitance-voltage ͑C-V͒ characteristics of Cu/2,2Ј-bis-͑3,4-dicarboxyphenyl͒ hexafluoropropane dianhydride ͑6FDA͒-p-phenylene diamine ͑PPD͒/Si metal-insulator-semiconductor ͑MIS͒ capacitors after different annealing processes are investigated. During annealing ͑in N 2 + H 2 ambient and in vacuum͒, positive charges are generated in the capacitors and it leads to a shift of flatband voltage ͑V FB ͒ toward the negative-bias direction. However, the V FB of the annealed samples moves backward ͑the positive bias direction͒ after aging at room temperature in air for 1 week. In addition, stretch-out of C-V curves is observed after the annealing process. Nevertheless, the stretch-out behavior is released after aging in air for 1 week. Influence of annealing condition and time aging effect on C-V characteristics of Cu/6FDA-PPD/Si capacitors are discussed.Polymers, with their flexible and insulating nature, are considered as potential materials to be used in the next-generation microelectronics of miniature and flexible devices. 1,2 Among them, fluorine-contained polyimide have been widely investigated because of their good electrical properties, excellent thermal stability ͑Ͼ500°C͒, superior resistance to chemicals, high transparency in visible light region, and good mechanical properties. 3,4 Most commonly, applications of poyimides are for optoelectronic devices, 5 thin-film transistors ͑TFTs͒, 6 and integrated circuits ͑ICs͒. 7 Investigations of polyimides have been reported in many previous researches; however, most of them were focused on the thermal and mechanical properties of the bulk polyimides. 8-10 Research on the electrical properties of polyimides is deficient. Minor changes in polymers after annealing under the glass transition temperature is often neglected. Nevertheless, very small changes in atomic arrangement within the polymers may affect its electrical property and thus impact the device properties. Because the introduction of polymer materials into electronic devices is inevitable, the details of the electrical properties of polymers after various annealing processes should be clarified.In this study, 2,2Ј-bis-͑3,4-dicarboxyphenyl͒ hexafluoropropane dianhydride ͑6FDA͒-p-phenylene diamine ͑PPD͒ fluorine-contained polyimide was synthesized and annealed in the various annealing processes, and applied as the dielectric layer in the metal-insulatorsemiconductor ͑MIS͒ structure. Through the capacitance-voltage ͑C-V͒ measurement, variations of C-V characteristics after different heat treatments and time aging processes are investigated. The correlation between the electrical behavior and the reactions within the Cu/6FDA-PPD/Si capacitor is also discussed.6FDA, PPD, and anhydrous N-methylpyrrolidine ͑NMP͒ were obtained from the commercial source without further purification. The synthesis reaction of the viscous poly͑amic acid͒ precursor was carried out by mixing 6FDA and PPD monomers with a ratio of 1:1 in an appropriate amount of NMP in N 2 atmosphere at room temperature. The precursor wa...

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Gas sensing properties of copper gate metal–oxide–semiconductor capacitors

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Performance comparison of Cu and Ni gates for deep submicrometer AlGaN/GaN HFETs

Performance comparison of Cu and Ni gates for deep submicrometer AlGaN/GaN HFETs

Sensor de imagem para detecção de gases.

Investigation of Charge Neutralization Behavior in Cu∕6FDA-PPD∕Si MIS Capacitors by Capacitance-Voltage Measurement

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