基于电流的统计方法在半导体器件中用于氧化物薄膜厚度的定量分析

《ACS Applied Electronic Materials》：Current-Based Statistical Approach toward Quantitative Thickness Analysis of Oxide Thin Films in Semiconductor Devices

纳米级氧化物薄膜厚度偏差定量分析方法研究

　　

如今，纳米级薄膜在各种电子设备中无处不在，它们不可避免地会因为量子隧穿效应而产生漏电流。然而，对亚纳米尺度下薄膜厚度偏差的控制和测量仍然缺乏足够的研究，尽管这一能力对于未来纳米电子学的发展至关重要。本研究提出了一个基于局部电流测量数据映射和统计方法的定量框架，用于分析氧化物薄膜的厚度变化。我们将该方法应用于通过不同沉积技术制备的5纳米厚的SiO₂和HfO₂薄膜，从而证明了其可行性和准确性。通过对I-V曲线轮廓的统计分析，可以区分由缺陷位点引起的电流与由量子隧穿效应产生的电流。这种方法为评估纳米级器件中的氧化物均匀性和电子可靠性提供了实用的手段，同时也为新的半导体技术和缺陷工程策略提供了有益的见解。