Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide

Arnold, D.; Cartier, E.; DiMaria, D. J.

doi:10.1103/physrevb.49.10278

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“…An average increase of the critical field can be addressed to the physics of the breakdown mechanism and the SiO 2 layer thickness [10]. However, the specific increase of the critical field to ∼ 17 MV/cm for low deposition temperatures cannot be explained by this hypothesis and has to be related to high-κ layer properties.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Electronic Properties of Stacked ZrO₂ Films Fabricated by Atomic Layer Deposition on 4H-SiC

Król¹,

Kwietniewski²,

Gierałtowska³

et al. 2017

Acta Phys. Pol. A

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The electronic properties of ZrO2/SiO2 stacked dielectric layers are reported as a function for temperature of the atomic layer deposition process. A dielectric layer has been characterized by C−V and I−V measurements of MIS structures. A strong dependence of κ value of ZrO2 layer has been observed as a function of deposition temperature T . The values within the range of κ ≈ 16−26 have been obtained. All measured stacked dielectric layers show an increase in dielectric breakdown voltage compared to simple SiO2 dielectric by average factor of 1.7 and factor of 2 (21 MV/cm) for high-κ oxides deposited at low temperature (85

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Electronic Properties of Stacked ZrO₂ Films Fabricated by Atomic Layer Deposition on 4H-SiC

Król¹,

Kwietniewski²,

Gierałtowska³

et al. 2017

Acta Phys. Pol. A

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“…Le cristal, installé dans la chambre expérimentale [2] On peut remarquer certaines similitudes entre nos spectres et ceux des électrons résultant de l'ionisation atomique dans un champ intense (spectres ATI). Cependant les plateaux dans les spectre ATI des atomes apparaissent pour des intensités environ deux ordres de grandeur supérieures à celles utilisées Les modèles de l'échauffement d'électrons dans un solide à large bande interdite par un champ intense font essentiellement appel à l'interaction electron-photon-phonon [5][6][7][8]. La partie de basse énergie des spectres mesurés (Fig.…”

Section: Resultats Et Discussionunclassified

Photoémission de Csl induite par une impulsion laser intense femtoseconde

Belsky

Vasil’ev²,

Yatsenko³

et al. 2003

J. Phys. IV France

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Résumé. Nous avons mesuré pour la première fois les spectres de photoélectrons émis par un cristal isolant à large bande interdite, Cst, avec une dynamique de 10*'coups/s, excité par la source laser haute cadence du C. E. L. I. A (800 nm, 40 fs, 1 kHz, 1 TW). L'émission d'électrons jusqu'à des énergies de quelques dizaines d'électrons-volts a été observée pour des impulsions d'éclairement compris entre 0. 5 et 3 TW/cm, relativement faible donc par comparaison aux éclairements utilisés pour accélérer les électrons d'un atome aux mêmes énergies. Ces spectres contiennent tous, en particulier, deux bandes dans le domaine des basses énergies d'électrons « 5 eV), également observées lors d'études précédentes. Les électrons les plus énergétiques forment un plateau intense légèrement structuré et limité par une coupure exponentielle. Pour des impulsions de 3 TW/cm2 cette coupure est située à 27 eV. L'insuffisance du mécanisme électron-photon-phonon, considéré jusqu'à présent comme le principal processus d'échauffement des électrons dans les solides en interaction non destructrice avec un champ laser, nous a poussé à proposer un mécanisme alternatif. Ce modèle met en évidence les transitions directes multiphotoniques dans la bande de conduction du solide qui sont incontournables du fait de sa structure électronique multi-branches

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“…The hydrogen-atom diffusion model [19] has been proposed to explain the power-law dependence with . However, a range of values of from 0.2 to 0.75 has been observed.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Intrinsic reliability projections for a thin JVD silicon nitride gate dielectric in P-MOSFET

Polishchuk

Lü

Yeo

et al. 2001

IEEE Trans. Device Mater. Relib.

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Abstract-A comprehensive study of the intrinsic reliability of a 1.4-nm (equivalent oxide thickness) JVD Si 3 N 4 gate dielectric subjected to constant-voltage stress has been conducted. The stress leads to the generation of defects in the dielectric. As the result, the degradation in the threshold voltage, subthreshold swing, gate leakage current, and channel mobility has been observed. The change in each of these parameters as a function of stress time and stress voltage is studied. The data are used to project the drift of a MOSFET incorporating JVD nitride at a low operating voltage of 1.2 V in 10 years. Based on these projections, we conclude that the increase in the Si 3 N 4 gate dielectric leakage current does not pose a serious threat to device performance. Instead, the degradation in the threshold voltage and channel mobility can become the factor limiting the device reliability.Index Terms-Dielectric wearout, JVD silicon nitride, lifetime projections, stress-induced leakage current, trap generation.

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Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide

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Electronic Properties of Stacked ZrO₂ Films Fabricated by Atomic Layer Deposition on 4H-SiC

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Photoémission de Csl induite par une impulsion laser intense femtoseconde

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