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절연층인 CeO$_2$박막의 제조 및 Pt/$SrBi_2$$Ta_2$$O_9$/$CeO_24/Si MFISFET 구조의 전기적 특성
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  • 절연층인 CeO$_2$박막의 제조 및 Pt/$SrBi_2$$Ta_2$$O_9$/$CeO_24/Si MFISFET 구조의 전기적 특성
저자명
박상식,Park. Sang-Sik
간행물명
한국재료학회지
권/호정보
2000년|10권 12호|pp.807-811 (5 pages)
발행정보
한국재료학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

MFISFET (Metal-ferroelectric-nsulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위해 CeO$_2$와 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ 박막을 각각 r.f. sputtering 및 pulsed laser ablation법으로 제조하였다. CeO$_2$ 박막은 증착시 스퍼터링개스비 (Ar:O$_2$)에 따른 특성을 고찰하였다. Si(100) 기판 위에 $700^{circ}C$에서 증착된 CeO$_2$ 박막들은 (200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였고 $O_2$ 개스량이 증가함에 따라 박막의 우선방향성, 결정립도 및 표면거칠기는 감소하였다. C-V특성에서는 Ar:O$_2$가 1 : 1인 조건에서 제조된 박막이 가장 양호한 특성을 보였다. 제조된 박막들의 누설전류값은 100kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$ ~$10^{-8}$ A의 차수를 보였다. CeO$_2$/Si 기판위에 성장된 SBT는 다결정질상의 치밀한 구조를 가지고 성장을 하였다 80$0^{circ}C$에서 열처리된 SBT박막으로 구성된 MFIS구조의 C-V 특성에서 memory window 폭은 0.9V를 보였으며 5V에서 4$ imes$$10^{-7}$ A/$ extrm{cm}^2$의 누설전류밀도를 보였다.

기타언어초록

CeO$_2$ and SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ (SBT) thin films for MFISFET (Metal-ferroelectric-insulator-semiconductor-field effect transistor) were deposited by r.f. sputtering and pulsed laser ablation method, respectively. The effects of sputtering gas ratio(Ar:O$_2$) during deposition for CeO$_2$ films were investigated. The CeO$_2$ thin films deposited on Si(100) substrate at $600^{circ}C$ exhibited (200) preferred orientation. The preferred orientation, Brain size and surface roughness of films decreased with increasing oxygen to argon gas ratio. The films deposited under the condition of Ar:O$_2$= 1 : 1 showed the best C- V characteristics. The leakage current of films showed the order of 10$^{-7}$ ~10$^{-8}$ A at 100kV/cm. The SBT thin films on CeO$_2$/Si substrate showed dense microstructure of polycrystalline phase. From the C-V characteristics of MFIS structure with SBT film annealed at 80$0^{circ}C$, the memory window width was 0.9V at 5V The leakage current density of Pt/SBT/CeO$_2$/Si structure annealed at 80$0^{circ}C$ was 4$ imes$10$^{-7}$ /$ extrm{cm}^2$ at 5V