晶圆尺度无形化薄膜的低温生长,具有低介电常数和可控制厚度
Hang Zheng1, Zihao Wan1, Wenna Tang1
1National Laboratory of Solid State Microstructures, Jiangsu Key Laboratory for Nanotechnology, School of Physics, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing, People's Republic of China.
Nanotechnology
|February 5, 2025
概括
能够控制厚度的晶圆尺度无形化 (aBN) 薄膜已成功生长. 这些低压电常数的aBN薄膜为先进的电子设备提供了出色的绝缘.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 无形化 (aBN) 薄膜对于电子设备的互连至关重要,因为它们的介电常数和化学惰性很低.
- 控制低压电常数aBN薄膜的厚度是必不可少的,但具有挑战性.
研究的目的:
- 开发一种用于生长可控制厚度的晶圆尺度无形化薄膜的方法.
- 调查生长参数对薄膜特性和性能的影响.
主要方法:
- 通过变化的生长时间和温度,aBN薄膜的晶圆尺度生长.
- 使用拉曼光谱,X射线光电子光谱和传输电子显微镜进行表征.
- 电气性能评估,包括介电常数和故障电压.
主要成果:
- 成功地生长了aBN薄膜,厚度从1.2到4.0nm不等.
- 薄膜厚度与生长时间呈现线性相关性.
- 对于无形结构的最佳生长温度范围被确定为200°C至400°C.
- 薄膜表现出晶圆尺度的均性,超平面,热稳定性和耐腐蚀性.
- 最低的介电常数 (κ=1.66在100 kHz) 和高分解强度 (5.5 MV cm−1) 在200°C达到.
结论:
- 可以可靠地生产具有可调节厚度的晶圆级aBN薄膜.
- 增长温度显著影响介电常数和故障电压.
- 这些可控制的aBN片为纳米电器设备开发提供了新的机会.
