热氧化形成的超薄GeOx界面层对Al2O3覆盖的Ge的影响

我们提出一种改进的热氧化方法,其中将Al2O3覆盖层用作氧气阻挡层(OBL)以形成超薄的GeOx界面层,并获得优质的Al2O3 / GeOx / Ge栅叠层。 GeOx界面层是通过氧气穿过Al2O3 OBL的氧化React而形成的,其中Al2O3层可以抑制氧扩散并抑制热处理期间GeO的解吸。随着Al2O3 OBL厚度的增加,GeOx界面层的厚度将急剧减小,这有利于实现超薄的GeOx界面层,以满足对小当量氧化物厚度(EOT)的需求。此外,GeOx界面层的厚度对Al2O3 / Ge界面的钝化效果影响很小。使用Al2O3 / GeOx / Ge栅叠层的Ge(100)p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(pMOSFET)具有出色的电气特性;也就是说,漏极电流开-关(I-on / I-off)比率​​大于1x10(4),亚阈值斜率类似于120 mV / dec,峰值空穴迁移率为265 cm(2)/ V达到中心点s。