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Characterization of ultrathin sio2/Si interface grown by low temperature plasma oxidation

Progress in Natural Science:Materials International 2002年第4期 75-78页

作者： MA Zhongyuan, BAO Yun, CHEN Kunji, HUANG Xinfan, WANG Li, JIANG Ming, SHI Jianjun, LI Wei, XU Jun, LIU Jiayu and FENG Duan(State Key Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University, Nanjing 210093, China) State Key Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics Nanjing University Nanjing 210093 China

ultrathin sio2 layers on Si (100) wafers were prepared by plasma oxidation at a low temperature (250℃) . The analyses of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and TEM reveal that the chemical composition of the oxide layer is stoichiometric sio2 and the sio2/Si interface is abrupt. The thickness of the ultrathin oxide layer obtained from XPS, capacitance-voltage (C-V) and ellipsometry measurements indicate a nonlinear time dependence. The high frequency C-V characterization of MOS structure shows that the fixed charge density in sio2film.is about 1011 cm-2. It is also shown that the strength of breakdown electrical field of sio2 film.with 6 nm thickness is of the order of 106 Vcm-1 . These properties of the ultrathin sio2 layer ensure its application in silicon quantum devices.

关键词： plasma oxidation X-ray photoelectron spectrum ultrathin sio2 film.

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