Band offset and leakage current in fluorine doped Si/HfO2/SiO2 gate stack of metal oxide semiconductor field effect transistors: An ab initio investigation

兴奋剂 材料科学 从头算 栅极电介质 场效应晶体管 掺杂剂 高-κ电介质 带偏移量 电介质 光电子学 金属浇口 栅氧化层 晶体管 工作职能 空位缺陷 化学 纳米技术 带隙 电压 图层(电子) 结晶学 电气工程 工程类 有机化学 价带
作者
Ebrahim Nadimi,Arash Rahimi,Saeed Masoumi,Michael Schreiber
出处
期刊:Thin Solid Films [Elsevier BV]
卷期号:746: 139116-139116 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.tsf.2022.139116
摘要

Ab initio calculations were employed to investigate the influence of Fluorine doping in the gate dielectric stacks of state-of-the-art metal-oxide-semiconductor field-effect transistors. Different configurations of F dopants as well as their interactions with O vacancies at different layers of a Si/SiO2/HfO2 gate stack were considered. The calculated formation energies reveal that F atoms prefer to occupy O vacancy sites, particularly at the SiO2/HfO2 interface. It is shown that the instability of the threshold voltage due to the high concentration of O vacancies can be compensated by F doping in the HfO2 layer. Moreover, non-equilibrium Green's function formalism was employed for the ab initio calculations of the gate leakage current. For applied gate voltages between 0.8 V and 1.0 V, F-doped gate stacks show a lower gate leakage current compared to the stacks with O vacancies. In general, F doping seems to be an effective way to improve the quality of Si/SiO2/HfO2 gate stacks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
GGGG发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
lenny发布了新的文献求助10
刚刚
羊皮大哈发布了新的文献求助10
刚刚
蚂蚁Y嘿发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
SHAO应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
SHAO应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
x_x应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
孙燕应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
1秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
欢欢呀发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
liu6677完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
3秒前
Owen应助王梦晓采纳,获得10
3秒前
3秒前
杨宏章完成签到,获得积分10
5秒前
蜡笔小欣发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
等风的人完成签到,获得积分10
6秒前
Muller完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3961408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507744
关于积分的说明 11137921
捐赠科研通 3240204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790848
邀请新用户注册赠送积分活动 872587
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803288