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研究方向：薄膜材料及器件制备 本方向立足于微电子产业，以该产业中的沟道薄膜材料和电介质薄膜材料为主要研究对象，研究材料的制备、性能优化工艺及应用技术，主要研究内容如下： 1)沟道薄膜研究的研究生长条件(温度、气氛、压力、溅射功率)对化学剂量的影响，以及化学剂量对薄膜的表面形貌、物相(晶)、晶粒尺寸、Hall迁移率、电阻率、载流子浓度的影响，了解薄膜淀积的动力学及化学计量学机理制备高薄膜质性能研究及制备κ界面层的生长，降低栅漏电。从而制备高电容密度、高可靠性、低漏电流的电介质薄膜。 3) 界面特性研究/电介质界面特性，确定界面态及陷阱态密度的分布，分析界面散射及纵向电场引起场效应迁移率退化的物理机制，建立场效应迁移率模型。制备叠层高κ介质，增加电容密度，改善/电介质界面特性，提高器件场效应迁移率，增强器件的驱动性能。 4)薄膜在上述基础上，制叠层介质薄膜晶体管，对器件的电特性、可靠性进行全面器件性能与沟道薄膜、质之间的有机联系 从经济、社会发展对材料及其器件的重大需求出发，结合国际上半导体κ栅介质研究的主要发展趋势，依托我们的既有工作基础和优势，系统开展研究。通过对非平衡条件下化物半导体的外延生长动力学与缺陷控制等关键科学问题的深入探索，攻克相关的材料制备和器件研制关键技术，建立相关的理论和原始技术创新体系，培育和凝聚一支具有国际水平的研究队伍，为物半导体κ栅介质在等方面的重大应用奠定科学基础，为自主发展我国的材料科学和技术，为促进相关高技术产业的培育和发展做出贡献。通过对半导体薄膜的合理掺杂及淀积后退火等工艺手段，制备高性能的薄膜材料，以适应现代光电子产业对薄膜器件的需求。1）ZnO掺杂，制备高迁移率、高稳定性的沟道材料，电子迁移率达到100 cm2 /V s2）高可靠性电介质薄膜材料，电容密度达到?F/ cm2，漏电流低于10-6 A/ cm2。 cm2 /V s，电流开关比106以上，亚阈栅压摆幅低于200 mV/dec。 必威体育精装版进展，发展趋势 电介质材料 目前最常用的是SiO2，漏电流小，击穿高，缺陷密度低，SiO2系统具有近乎完美的界面特性SiO2介电常数较低(κ3.9)，SiO2固态电解质，利用电子绝缘，离子导电，形成的双电层介质(electric double layer, EDL)可提供巨大的电容密度(~4 ?F/cm2)；而且，电介质的物理厚度在?m级，漏电在10?12 A数量级，是目前必威体育精装版具潜力的电介质材料。但EDL的失效机理还不清楚，而且不耐高压，因此通过优化结构设计，以提高其可靠性。 薄膜沟道材料 国内对的研究刚刚起步，如南京大学、兰州大学、安徽建筑工业学院研究光电催化作用，取得了一定的进展。上海探索。华中科技大学薄膜，复旦大学非易失性存储器取得有价值的成果。。主要研究方向有半导体、器件电特性模拟与仿真、先进CMOS器件的制备及可靠性分析等。积累了丰富的经验，取得了的研究成果，发表相关论文十余篇。制备出性能良好的HfON高κ栅介质，并获得了优良的界面特性和电性能Applied Physics Letters 90 (16): 163502(2007)，该论文被引用30余次。首次制备了p-Cu2O 薄膜晶体管，迁移率达2.7 cm2/V s，电流开关比约1.5×106，相关成果发表于IEEE Electron Device Letters 32(1): 42-44(2011)60776016）及香港特别行政区RGC项目(HKU7142/05E)研究高?栅介质Si/Ge MOS 器件的过程中，采用成功制备出5-10 nm的高质量HfTiO、HfTiON、HfON介质膜，并获得了优良的界面特性和电性能HfOxNy/HfO2/HfOxNy三叠κ栅申请者在中国博士后科学基金(20090451064，201003492)和湖北省教育厅、武汉市科技局计划项目资助下，对铜氧化物薄膜的生长条件与迁移率、载流子浓度的有机联系作了初步的研究，分析了Cu2O/HfO2、Cu2O/HfON界面特性，制备了CuxO MOS电容和Cu2O TFTs，取得了优异的器件性能。HfO2叠层栅介质Hf-In-Zn-O(HIZO) MOS电容器件。还采用AZO(Al 掺杂ZnO)透明导电薄膜制备了Al/AZO双层源漏电极，减小源漏接触电阻IGZO薄膜。 科研成果 Xiao Zou, Guojia Fang, Jiawei Wan, Xun He, Haoning Wang, Nishuang Liu, Hao Long, Xingzhong Zhao, Improved subthreshold swing and gate bias stressing stability of p-Cu2O thin-film t