Physical and electrical characteristics of a high-k Yb2O3 gate dielectric

Pan, Tung-Ming; Huang, Wei-Shiang

doi:10.1016/j.apsusc.2008.12.048

Cited by 47 publications

(14 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…They are suitable to be used as electroluminescence 1 and cathodoluminescence 2 sources, catalysts for chemical organic reactions, 3,4 high-k gate dielectrics, 5 optical parts of high power lasers, 6 oxygen ion conducting electrolyte in solid oxide fuel cells, 7 and materials with strongly hydrophobic surface. 8 Depending on the type of the rare earth, five different crystal structures are known.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Abrashev

Todorov

Geshev

2014

Journal of Applied Physics

120

View full text Add to dashboard Cite

Dielectric and optical properties of epitaxial rare-earth scandate films and their crystallization behavior Appl. Phys. Lett. 88, 262906 (2006) Raman spectra of R 2 O 3 (R-Sc, Er, Y, Ho, Gd, Eu, and Sm) powders with C-type bixbyite crystal structure are measured. With the help of these data and ones, previously published for other oxides from the same structural family, general dependencies of the frequencies of the Raman peaks on the cubic crystal unit cell parameter are constructed. Using these dependencies and knowing the symmetry of the peaks for one of the oxides, determined from previous single-crystal measurements, it is possible to find out the symmetry of the peaks from the spectra of all compounds. It was found that the frequency of the six lowest frequency peaks scales with the square root of the mass of the rare earth showing that mainly R ions take part in these vibrations. These results agree with performed here lattice dynamical calculations. The anomalous softening of the frequency of some peaks in the spectra of Eu 2 O 3 is discussed. V C 2014 AIP Publishing LLC.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Abrashev

Todorov

Geshev

2014

Journal of Applied Physics

120

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The diffraction peaks at 29.79 o , 33.52 o , 49.19 o , 58.19 o corresponding to the (222), (400), (440), (622) diffraction planes, respectively, are the characteristic peaks of the cubic phase of the Yb2O3. These peaks also match well with the JCPDS: 87-2374 for standard cubic phase of Yb2O3 as well as the reported literature[49,466,470]. Broad peaks indicate that the particles are of nanosize.…”

supporting

confidence: 89%

“…Acetylacetonate and acetate precursors have also been reported using oleic acid/oleylamine/1-octadecene medium for synthesis of single-crystalline and monodisperse cubic rare earth oxide nanoplates and nanodisks [465]. Among various lanthanide oxide nanomaterials, the ytterbium oxide (Yb2O3) is considered as an important C-type cubic refractory sesquioxide due to its high dielectric constant (~15), band gap energy (>5 eV) and remarkable chemical and thermal stabilities [466]. Methods like electro-spinning [49], sol-gel [467], hydrothermal [468], solution-doping technique [469] etc., are reported in literature for the synthesis of Yb2O3 nanostructures.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Semiconductor nanomaterials for environmental applications

Mohamed¹

View full text Add to dashboard Cite

Μετά την δήλωση του Richard Feynman το 1959 "Υπάρχει άφθονος χώρος στο κατώτατο σημείο", πυροδοτήθηκε μια εκτεταμένη έρευνα για την άμεσο χειρισμό των ατόμων και μετά από αρκετές δεκαετίες έρευνας γεννήθηκε μια νέα τεχνολογία, η οποία ονομάζεται "Νανοτεχνολογία". Αυτή η νέα τεχνολογία αποτελεί μια πολύ ευρεία περιοχή, συμπεριλαμβανομένων των τομέων της επιστήμης, όπως η επιστήμη επιφανειών, η οργανική χημεία, η μοριακή βιολογία, η φυσική των ημιαγωγών, η μοριακή μηχανική κ.ο.κ. Η νανοτεχνολογία είναι η μηχανική των λειτουργικών συστημάτων στη μοριακή κλίμακα και διαθέτει την ικανότητα να κατασκευάζει υλικά από προσεγγίσεις από κάτω προς τα πάνω και από πάνω προς τα κάτω. Είναι μία από τις σημαντικότερες και δυναμικότερες τεχνολογίες λόγω των πολυάριθμων εφαρμογών της, όχι μόνο στους τομείς της ηλεκτρονικής, της οπτικής, της κατάλυσης, της περιβαλλοντικής μηχανικής και της αεροδιαστημικής αλλά και της βιομηχανίας καλλυντικών, της ιατρικής, της φαρμακοβιομηχανίας και της μηχανικής κλπ. Γενικά, η νανοτεχνολογία είναι η τεχνολογία σχεδιασμού, κατασκευής και εφαρμογών νανοδομών και νανοϋλικών που βασίζεται στη θεμελιώδη κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων και φαινομένων.Ο ημιαγωγός είναι ένα υλικό που έχει μια ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταξύ ενός αγωγού και ενός μονωτή. Όταν το μέγεθος των ημιαγώγιμων υλικών μειωθεί στην περιοχή της νανοκλίμακας, οι φυσικές και χημικές ιδιότητές τους αλλάζουν δραστικά λόγω της μεγάλης επιφάνειας τους ή του κβαντικού μεγέθους. Έτσι, τα νανοϋλικά ημιαγωγών κατέχουν ιδιαίτερη θέση στη νανοτεχνολογία, δεδομένου ότι αυτά τα νανοϋλικά δεν χρησιμοποιούνται μόνο για την κατασκευή οπτοηλεκτρονικών συσκευών και συστημάτων υψηλής απόδοσης, αλλά και για βιολογικές και περιβαλλοντικές εφαρμογές. Λόγω διαφόρων υψηλών τεχνολογικών εφαρμογών, έχουν γίνει εκτενείς ερευνητικές εργασίες για τη σύνθεση, τα χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές των ημιαγώγιμων νανοϋλικών. Ωστόσο, είναι ακόμα επιθυμητό να παρασκευαστούν ημιαγώγιμα νανοϋλικά με πρόδρομες ενώσεις φιλικές προς το περιβάλλον και με διαδικασίες που να δίνουν διάφορα μεγέθη και μορφολογίες με σκοπό την αποτελεσματική χρήση τους σε συγκεκριμένες εφαρμογές.Η διδακτορική αυτή εργασία επικεντρώνεται στη σύνθεση, τον χαρακτηρισμό και τις περιβαλλοντικές εφαρμογές μιας ποικιλίας ημιαγώγιμων νανοϋλικών. Τα ημιαγώγιμα νανοϋλικά που μελετήθηκαν σε αυτή τη διατριβή είναι το οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO), το ZnO εμπλουτισμένο με οξείδιο του Σαμαρίου (Sm2O3), το ZnO εμπλουτισμένο με άργυρο (Ag), νανοσωλήνες άνθρακα με ZnO, οξείδιο του χαλκού (CuO), οξείδιο του Υττερβίου (Yb2O3), οξείδιο του νικελίου (NiO) και υποανθρακικό βισμούθιο (Bi2O2CO3).

show abstract

“…Our previous research 26 has shown that LaYbO 3 , a new ternary combination has a band gap $5.8 eV and crystallization temperature $900 C, which is much superior to those of the separate oxide, of La 2 O 3 with a band gap $5.2 eV and crystallization temperature $500 C, 27 and Yb 2 O 3 with $5.0 eV and $600 C, 28 respectively. Such results have encouraged us to seek other new ternary materials.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 94%

DIELECTRIC AND INTERFACE STABILITY OF LaSmO₃ FILMS

Zhuang

Huo

et al. 2012

Surf. Rev. Lett.

View full text Add to dashboard Cite

The continuous downscaling of metal oxide semiconductor¯eld e®ect transistors (MOSFET) on silicon, germanium, GaAs, etc. still demands the creation of new high-k dielectrics with even better material performance. In this research, a new ternary high-k dielectric¯lm, LaSmO 3 , is deposited using electron-beam evaporation. The structure and high temperature interfacial thermal stabilities are investigated by X-ray di®raction (XRD), X-ray photon electronic spectra (XPS), infrared attenuated total re°ection (ATR) and time of°ight second ion mass spectroscopy (ToF-SIMS). The band gap and band o®set are determined using the O 1s energy loss spectra and valence band di®erence between¯lm and substrate, respectively, from the XPS spectra. Capacitance-voltage (CV) and current-voltage (IV) curves are measured to give an insight of the dielectric and leakage current of this material. It is found that crystallization temperature of LaSmO 3 is >1000 C. The high dielectric constant ðkÞ ¼ 24:6, large band gap ðE g Þ > 7 eV and low leakage current (1:8 Â 10 À4 A/cm 2 , 1 MV/cm) make LaSmO 3 to be a promising high-k candidate.

show abstract

Physical and electrical characteristics of a high-k Yb2O3 gate dielectric

Cited by 47 publications

References 12 publications

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Semiconductor nanomaterials for environmental applications

DIELECTRIC AND INTERFACE STABILITY OF LaSmO₃ FILMS

Contact Info

Product

Resources

About

Physical and electrical characteristics of a high-k Yb2O3 gate dielectric

Cited by 47 publications

References 12 publications

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Raman spectra of R2O3 (R—rare earth) sesquioxides with C-type bixbyite crystal structure: A comparative study

Semiconductor nanomaterials for environmental applications

DIELECTRIC AND INTERFACE STABILITY OF LaSmO3 FILMS

Contact Info

Product

Resources

About

DIELECTRIC AND INTERFACE STABILITY OF LaSmO₃ FILMS